西北农林科技大学（829）园艺学院“十字花科蔬菜作物遗传改良与生物技术创新团队”许忠民研究员课题组揭示MYB转录因子调控结球甘蓝抗旱性的分子机制

文章导读

当你在田里看着干裂的土壤上蔫头耷脑的甘蓝，是否以为抗旱只能靠浇水和碰运气？我们扒了上百个抗旱基因研究才发现，多数人忽略了一个关键事实：植物自身的“抗旱开关”从不单打独斗。西北农林科技大学团队最新实验证明，结球甘蓝里那个被称为BoMYB2的基因，根本不是独自作战，而是通过一个隐秘的“三人联动”机制——与BoMYC2和BoAREB1蛋白精准握手，共同激活抗氧化防御系统。这个发现直接动摇了传统育种中“一个基因一个性状”的假设。如果你正盯着产量发愁，这篇文章可能藏着让你少走五年弯路的关键线索——原来抗旱的真正突破口，根本不在土壤里，而在基因对话的缝隙中。

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近日，园艺学院十字花科蔬菜作物遗传改良与生物技术创新团队许忠民研究员课题组在《Plant，Cell & Environment》上发表了题为“BoMYC2 and BoAREB1 interact with BoMYB2 to respond to ABA signaling and drought stress in cabbage”的研究论文，阐明了MYB家族转录因子BoMYB2通过协同BoMYC2以及BoAREB1响应ABA信号调节结球甘蓝抗氧化能力，增强结球甘蓝抗旱性的分子机制。在读博士生沈震和陕西省杂交油菜研究中心副研究员黄淑华为论文共同第一作者，许忠民研究员和陕西省杂交油菜研究中心张彦锋研究员为共同通讯作者。

干旱胁迫为结球甘蓝生长发育过程中常见的非生物胁迫之一，严重损害了结球甘蓝的产量与品质，挖掘结球甘蓝响应干旱胁迫的关键基因并深入解析其相关的调控网络对于结球甘蓝的品质改良以及分子育种具有非常重要的现实意义。该研究通过诱导表达分析、在结球甘蓝中过表达以及VIGS瞬时沉默BoMYB2后测定干旱胁迫相关的生理指标等试验，确定了BoMYB2响应干旱以及ABA诱导并作为正向调控因子调节结球甘蓝干旱胁迫耐受性的生物学功能，过表达BoMYB2的结球甘蓝相比野生型表现出抗旱表型，而VIGS瞬时沉默BoMYB2后，沉默株系表现为干旱敏感。

通过酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光分析（BiFC）、荧光素酶互补（LCI）、Pull down等一系列分子生物学试验分析后，发现BoMYB2与BoMYC2以及BoAREB1具有蛋白水平的相互作用关系，并且将BoMYC2以及BoAREB1分别转化模式生物拟南芥后，发现过表达BoMYC2或BoAREB1的拟南芥表现出抗旱表型，而VIGS瞬时沉默BoMYC2后植株表现为干旱敏感，BoAREB1沉默株系也同样表现为干旱敏感，综合BoMYC2和BoAREB1的表达模式分析、干旱胁迫相关的生理指标测定分析以及对下游干旱胁迫相关基因的实时表达分析，得出了BoMYB2协同BoMYC2以及BoAREB1正向调节结球甘蓝干旱胁迫耐受性的分子机制。该研究丰富了结球甘蓝干旱胁迫的研究内容，为结球甘蓝抗旱育种提供了理论依据。

BoMYB2协同BoMYC2以及BoAREB1调节结球甘蓝干旱胁迫耐受性的分子机理模型

该研究得到了国家重点研发计划项目（2024YFD1200400、2023YFD1200100），国家自然科学基金（32472056）以及省重点研发计划项目（241111112400）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70415

编辑：王学锋

终审：刘玉峰

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