3月2日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物分子育種技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊揭示了微型核糖核酸miR408通過靶基因ZmLAC9調(diào)控次生細(xì)胞壁的厚度和維管束的發(fā)育參與玉米適應(yīng)鹽脅迫的新機制，該研究結(jié)果為培育耐鹽玉米新種質(zhì)提供了新思路。相關(guān)研究成果在《植物生理（Plant Physiology）》雜志在線發(fā)表。

 

　　玉米是我國第一大糧食作物，近年來，玉米進(jìn)口量急劇增加。在耕地有限的情況下，充分挖掘鹽堿地生產(chǎn)潛力具有重要現(xiàn)實意義。培育耐鹽性的品種成為現(xiàn)代玉米育種的主要目標(biāo)之一，而前提是充分理解玉米適應(yīng)鹽脅迫的生理及分子機制。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)，鹽中的氯化鈉抑制miR408的表達(dá)，這種抑制作用與鹽脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生的活性氧密切相關(guān)。同時發(fā)現(xiàn)miR408主要在玉米維管束韌皮部表達(dá)，且負(fù)調(diào)控ZmLAC9。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，鈉離子在miR408過表達(dá)轉(zhuǎn)基因玉米中主要分布于細(xì)胞間隙，推測是由于細(xì)胞壁完整性受損所致。通過基因編輯敲除miR408或者過表達(dá)ZmLAC9，在增加次生細(xì)胞壁厚度、促進(jìn)維管束的發(fā)育的同時，提高玉米抗鹽脅迫的能力。實驗表明，miR408通過影響次生細(xì)胞壁厚度和維管束發(fā)育，參與玉米適應(yīng)鹽脅迫。本研究不僅證實了植物鹽脅迫反應(yīng)與木質(zhì)素合成密切相關(guān)，還解析了miR408在玉米中調(diào)控木質(zhì)素合成的生物學(xué)功能，且在不同的物種中具有功能特異性。

 

　　作科所碩士研究生秦瑞東為論文的第一作者，已畢業(yè)碩士研究生胡玉梅為論文的共同第一作者，李文學(xué)研究員為論文的通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金，海南崖州灣種子實驗室和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程項目的資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad135