植物抗逆与生长发育调控研究取得进展
文章导读
你正在为农作物抗旱性差而发愁吗？当大多数研究还在关注传统抗逆基因时，中科院的科学家们却发现了一个被忽视的关键——核仁小RNA家族中的HID2基因。这个基因的缺失竟能让植物抗旱性显著提升，而它调控的远不止水分利用效率，还涉及细胞膜完整性、根系发育和活性氧清除等多个层面。更令人惊讶的是，研究还揭示了烟素信号如何通过负调控方式影响叶片和种子发育，这与传统认知截然相反。这些发现背后隐藏着怎样颠覆性的分子育种思路？那些看似不起眼的基因，或许正是解开作物抗逆难题的关键钥匙。
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干旱和盐碱制约农业生产，影响作物生长发育，导致粮食减产。解锁植物应对干旱和盐碱的内在调控密码，阐明干旱和盐碱胁迫下的生理、生化及形态适应规律，是农业领域重要课题。近日，中国科学院东北地理与农业生态研究所在核仁小RNA（snoRNAs）介导植物干旱胁迫响应领域取得系列重要进展，为作物抗旱遗传改良提供了全新思路与靶标基因。
团队前期阐明了snoRNAs家族基因NCR1负向调控拟南芥抗旱性的分子机制。在此基础上，团队发现，另一基因HID2同样负向调控植物耐旱能力。在干旱条件下，缺失HID2的植株抗旱性显著提升，过量表达HID2则会明显削弱抗旱性。HID2通过调控细胞膜完整性、次生代谢、叶片衰老、激素信号、根系发育及活性氧清除，影响植物抗旱适应性。
团队还同时解析了独脚金内酯与烟素两类激素信号的功能差异。研究表明，烟素信号主导调控脱落酸与细胞分裂素平衡，独脚金内酯则主要参与茉莉酸与赤霉素平衡，二者共同维持植物激素网络稳定。研究证实，细胞大小是决定植物器官大小的核心因素，烟素信号通过多种激素通路与基因网络，以负调控方式影响叶片、种子等器官的发育。
团队进一步揭示了烟素信号通路关键基因DLK2 的重要生物学功能。DLK2可显著调控种子休眠、幼苗生长、开花分枝及茎、花、种子等器官发育，对植物多个生长发育阶段具有调控作用。该研究为植物发育调控与抗逆分子育种提供了新的基因资源和理论基础。
相关成果发表在The Plant Journal和Plant Cell Reports上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的支持。
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之前做实验也测过膜完整性，确实影响挺大的
这个HID2基因有点意思，负调控反而能提高抗旱性？