中科院在提高玉米耐旱性相关基因研究中取得新进展

玉米是我国三大粮食作物之一，其生产频繁受到干旱、极端温度等自然灾害的威胁，其中每年因干旱造成的损失大于其它各种自然灾害。因此，研究植物响应干旱胁迫的分子机理，提高植物的耐旱能力，既是生物学研究的热点和难点，也是面向国家战略需求的研究需要。

中科院植物研究所秦峰研究组以玉米ZmDREB基因家族为研究对象，对玉米B73基因组进行了全面分析，分离克隆了18个ZmDREB基因。科研人员利用来自全球的386份玉米自然变异材料和52万个覆盖玉米全基因组的SNP标记，对ZmDREB基因与玉米抗旱性进行了候选基因的关联分析。研究发现，ZmDREB2.7基因与玉米抗旱性的遗传变异呈现极显著相关，说明该基因是玉米中重要的抗旱基因。进一步对105份玉米自交系材料ZmDREB2.7基因的全序列及其在干旱胁迫下的基因表达进行分析，发现该基因启动子区域的多个插入、缺失可能是导致该基因功能差异的变异位点，并且它们在不同自然变异材料中以一种单体型存在，可能是该基因的优异单体型。在分离群体中，携带ZmDREB2.7优异单体型材料的耐旱性显著高于对照材料。该研究成果为玉米耐旱的分子设计育种提供了新的基因资源和选择靶点。

相关研究成果已于9月26日在PLoS Genetics（2013，9（9）：e1003790.）在线发表。秦峰研究组2010级博士生刘升学和硕士生王向兰为该论文的共同第一作者。该研究得到了中科院知识创新工程重要方向性项目、国家科技部“973”和“863”子课题的资助。（中科院植物分子生理学重点实验室供稿）