干旱、高温和水涝是玉米生产中面临的严重自然灾害。棉子糖是一种功能性低聚糖，存在于所有植物中。赵天永课题组之前已发现棉子糖代谢可提高植物耐旱和耐热能力（Gu,2016, PMB; 2019, The Plant J; Li, 2000, JBC; Liu, 2023, The Plant J）。但棉子糖代谢是否能够提高植物的抗水淹胁迫能力仍未有报道。
近日，西北农林科技大学 赵天永课题组在 Journal of Experimental Botany发表题为“ Raffnose catabolism enhances maize waterlogging tolerance by stimulating adventitious root growth and development”的研究论文，发 现棉子糖代谢可提高玉米抗水淹胁迫能力。
研究人员发现，玉米棉子糖缺失突变体对水淹胁迫敏感，表现为生长缓慢，不定根数量减少。当过表达玉米棉子糖合成酶基因RAFFINOSE SYNTHASE（ZmRAFS）提高玉米中棉子糖含量后，玉米幼苗抗水淹胁迫能力显著提高。进一步分析发现水淹胁迫条件下棉子糖含量与生长素积累相关，棉子糖代谢通过生长素信号通路调控玉米不定根的生长进而调控玉米水淹胁迫耐性。该研究进一步拓展了棉子糖代谢抵御非生物胁迫的范围，为通过调控棉子糖代谢提高玉米耐逆的生物技术育种提供了新的理论支持。
参考文献：
1) Gu, et al., 2016, ZmGOLS2, a target of tranion factor ZmDREB2A, offers similar protection against abiotic stress as ZmDREB2A. Plant Molecular Biology. 90:157-170.
2) Gu, et al., 2019, Maize HSFA2 and HSBP2 antagonistically modulate raffinose biosynthesis and heat tolerance in Arabidopsis. The Plant Journal. 100:128-142.
4) Liu, et al., 2023, Raffinose positively regulates maize drought tolerance by reducing leaf transpiration. The Plant Journal. 114（1）: 55-67.返回搜狐，查看更多
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