干旱是威胁全球粮食生产的一大因素。超表达抗旱基因是提高作物抗旱能力最简单直接的手段。然而，基因超表达经常伴随一些副作用，如影响正常条件下植株的生长发育。这也是很多抗旱基因的超表达不能在大田获得应用的原因之一。近日，四川农业大学西南作物基因发掘与利用国家重点实验室卢艳丽教授团队在植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》（SCI影响因子13.263）发表题为《ABA-inducibleDEEPER ROOTING 1improves adaptation ofmaize to water deficiency》的研究论文，该研究采用干旱诱导策略表达玉米DRO1基因，最终获得了田间避旱能力优异且正常条件下不减产的转基因玉米。
DEEPER ROOTING 1基因可促进植株根系向土壤深层生长，进而更好地吸收水分。研究表明，大刍草（墨西哥玉米）比玉米自交系B73具有更强的耐旱能力是因为大刍草ZmDRO1对干旱/ABA的应答更灵敏，干旱下其根系可更好地分布到深层土壤。因此，作者采用了干旱/ABA诱导策略对ZmDRO1进行表达。转基因玉米中存在部分本底高表达株系，但其生长发育明显较弱，说明ZmDRO1的超表达不利于植株生长。本底低表达且受干旱/ABA高诱导的转基因玉米在田间表现出了较好的避旱能力，可大大提高干旱胁迫下的产量，且在非干旱条件下不减产。该研究策略促进了ZmDRO1在玉米抗旱育种中的应用，也为其它抗旱基因的利用提供了参考。
四川农业大学西南作物基因挖掘与利用国家重点实验室青年教师冯宣军与博士生贾力为该论文共同第一作者，卢艳丽教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13889
日期：2022-07-13
