近日，北京市農林科學院玉米所在國際主流期刊Genomics（IF=5.736）上發表題為“Comprehensive analysis of MAPK cascade genes in sorghum （Sorghum bicolor L.） reveals SbMPK14 as a potential target for drought sensitivity regulation”的研究論文，從高粱中發現了一個MAPK家族干旱相應相關基因SbMPK14，揭示了高粱MAPK基因調控干旱應答的新機制。

 

　　絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）級聯途徑廣泛參與調解植物病原菌侵染、極端溫度、干旱脅迫、機械損傷等一系列生物及非生物脅迫。研究人員分析了高粱MAPK家族基因在干旱條件下的表達差異，從多個干旱脅迫誘導的高粱MAPK家族基因中克隆到SbMPK14基因。將該基因導入到擬南芥和玉米中，顯著提高了植株葉片失水率及降低了植株干旱存活率。通過轉錄組及熒光定量分析，在干旱脅迫下SbMPK14基因的過表達導致轉基因玉米中部分ERF及WRKY轉錄因子顯著下調表達，揭示該基因可能通過抑制特定ERF和WRKY轉錄因子活性從而提高植物的干旱敏感性。該研究對深入了解高粱MAPK級聯基因干旱脅迫響應機理具有重要意義，同時該基因的研究也為作物抗旱研究提供了新的基因靶標及可利用的基因資源，對玉米等作物的干旱逆境改良提供了重要的依據。

 

　　周秒依依助理研究員、趙冰兵博士、李韓帥助理研究員和任雯副研究員為該論文共同第一作者，趙久然研究員和劉亞研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金面上項目（31671696）和北京市農林科學院科技創新項目（KJCX20200112）的資助。