玉米研究所在玉米抗旱机制研究中取得重要进展

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近日，国际著名学术杂志《Journal of Experimental Botany》在线发表了玉米研究所的研究论文“A natural antisense transcript acts as a negative regulator for the maize drought stress response geneZmNAC48。该论文报到了在玉米耐旱分子机理研究上取得的重要新进展，博士研究生毛燕和副教授徐洁为共同第一作者，卢艳丽教授为通讯作者，我校为唯一通讯单位。

干旱是影响玉米生产的最主要非生物胁迫因素。研究干旱胁迫的分子机理一直是玉米抗逆生物学研究的前沿热点。以前的研究大多集中在编码蛋白基因，很少关注非编码蛋白基因。其中，自然反义转录本（Natural antisense transcriptions，NATs）是生物体内产生且普遍存在的一类内源性非编码蛋白RNA分子，近年来才被逐步了解参与到植物发育与逆境胁迫等生物学过程，但其在玉米应答干旱胁迫的功能及其机理知之甚少。该研究不仅鉴定出玉米蛋白质编码基因ZmNAC48是应答干旱胁迫的关键耐旱基因，而且利用多种分子生物学手段鉴定了与该编码基因调控相关的自然反义转录本cis-NAT_ZmNAC48。进一步的实验表明，自然反义转录本cis-NAT_ZmNAC48对ZmNAC48具有负调控功能，它的过量表达会影响玉米叶片气孔关闭并导致水分散失，从而降低玉米耐旱性。研究结果拓展了玉米应答干旱胁迫的基础理论，为玉米抗旱及抗逆分子育种提供了新的思路。

该论文是继2017年该研究团队成功发掘玉米基因组应答干旱胁迫的非编码RNA后（Xu, et al. Nucleic Acids Research, DOI: 10.1093/nar/gkx085），在此领域的又一重要科学发现。该研究受到国家重点研发计划“七大农作物育种”专项、国家自然科学基金及学校双支计划等的联合资助。

作者：玉米所

 审稿：卢艳丽