中科院在提高玉米耐旱性相關基因研究中取得新進展

玉米是我國三大糧食作物之一，其生產頻繁受到乾旱、極端溫度等自然災害的威脅，其中每年因乾旱造成的損失大於其它各種自然災害。因此，研究植物響應乾旱脅迫的分子機理，提高植物的耐旱能力，既是生物學研究的熱點和難點，也是面向國家戰略需求的研究需要。

中科院植物研究所秦峯研究組以玉米ZmDREB基因家族爲研究對象，對玉米B73基因組進行了全面分析，分離克隆了18個ZmDREB基因。科研人員利用來自全球的386份玉米自然變異材料和52萬個覆蓋玉米全基因組的SNP標記，對ZmDREB基因與玉米抗旱性進行了候選基因的關聯分析。研究發現，ZmDREB2.7基因與玉米抗旱性的遺傳變異呈現極顯著相關，說明該基因是玉米中重要的抗旱基因。進一步對105份玉米自交系材料ZmDREB2.7基因的全序列及其在乾旱脅迫下的基因表達進行分析，發現該基因啓動子區域的多個插入、缺失可能是導致該基因功能差異的變異位點，並且它們在不同自然變異材料中以一種單體型存在，可能是該基因的優異單體型。在分離羣體中，攜帶ZmDREB2.7優異單體型材料的耐旱性顯著高於對照材料。該研究成果爲玉米耐旱的分子設計育種提供了新的基因資源和選擇靶點。

相關研究成果已於9月26日在PLoS Genetics（2013，9（9）：e1003790.）在線發表。秦峯研究組2010級博士生劉升學和碩士生王向蘭爲該論文的共同第一作者。該研究得到了中科院知識創新工程重要方向性項目、國家科技部“973”和“863”子課題的資助。（中科院植物分子生理學重點實驗室供稿）