The Crop Journal | 华中师范大学生命科学学院揭示GhBLH5-A05调控棉花抗旱的分子机制

以下文章来源于The Crop Journal ，作者编辑部

棉花是世界上重要的经济作物之一，是纺织工业的重要原料。棉花种植区域大多分布于干旱半干旱地区。干旱是棉花面临的重要环境胁迫因素之一，严重影响了棉花的产量和纤维品质。因此，探究棉花响应干旱胁迫的调控机制一直是棉花分子育种相关的研究热点之一。

近日，华中师范大学生命科学学院李学宝教授课题组在The Crop Journal在线发表了题为“The BEL1-like transcription factor GhBLH5-A05 participates in cotton response to drought stress”的研究论文，报道了一个BEL1-like转录因子GhBLH5-A05通过调节干旱应答基因的表达，正向调控棉花对干旱胁迫的耐受性。

研究着利用干旱及PEG处理条件下的转录组数据对BEL1-like转录因子家族成员的表达模式进行了分析，从中鉴定了一个受干旱诱导的BEL1-like转录因子GhBLH5-A05（图1），定位于细胞核中。GhBLH5-A05基因沉默导致棉花植株对干旱胁迫的耐受性降低，相关的生理代谢参数脯氨酸含量、叶绿素含量和叶片相对水分含量均低于野生型植株，而MDA含量则高于野生型植株（图2）。相反地，过量表达GhBLH5-A05基因则提高了转基因拟南芥和棉花对干旱胁迫的耐受性。在干旱胁迫条件下，过表达GhBLH5-A05转基因拟南芥和棉花中脯氨酸含量、叶绿素含量和叶片相对水分含量均高于野生型植株，而MDA含量则低于野生型植株（图3和图4）。进一步分析表明，干旱应答相关的基因GhRD20-A09 和GhDREB2C-D05在过表达GhBLH5-A05转基因棉花中表达量显著上调。而且，GhBLH5-A05能够结合到GhRD20-A09 和GhDREB2C-D05的启动子上，激活这些基因的表达（图5和6）。研究发现，GhBLH5-A05能够和KNOX类转录因子GhKNAT6-A03协同作用，提高GhRD20-A09 和GhDREB2C-D05的转录活性（图6）。综上所述，该研究揭示了GhBLH5-A05在棉花干旱应答中的功能及调控机制（图7），为通过基因工程手段提高棉花抗旱性提供了新的思路及有价值的基因资源。

作者和基金项目

华中师范大学已毕业博士研究生张经博(现在新疆师范大学任教)为该文第一作者，华中师范大学李学宝教授和李扬副教授为共同通信作者。该研究得到转基因生物新品种培育重大专项（2014ZX0800927B）和国家自然科学基金项目（31871667）的资助。

本文转载自The Crop Journal

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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