【New Phytologist】中国农大刘庆昌组揭示甘薯抗旱胁迫响应调控新机制

2022 年 9 月 20 日，New Phytologist 在线发表了中国农业大学 刘庆昌 教授课题组题为 "The IbPYL8-IbbHLH66-IbbHLH118 complex mediates the abscisic acid–dependent drought response in sweet potato" 的研究论文。

甘薯 (2n=B1B1B2B2B2B2=6x=90) 是重要的粮食、饲料和工业原料，且其高产、稳产、富含淀粉，可以转化为燃料乙醇而被视为重要的粮食和新型生物质能源作物。甘薯较抗旱、耐瘠薄，加强对甘薯抗旱性研究，充分利用我国广阔的干旱瘠薄的丘陵山地，而又不与粮争地，对国家的粮食安全和生物质能源发展意义重大。

团队研究发现，甘薯中的两个 bHLH 蛋白，IbbHLH66 和 IbbHLH118，在ABA 介导的甘薯干旱响应中起到相反的作用。过表达 IbbHLH66 显著提高甘薯的抗旱性，而过表达 IbbHLH118 显著降低甘薯的抗旱性。

IbbHLH118 能够与自身形成同二聚体或与 IbbHLH66 形成异二聚体。这两个 IbbHLHs 都能够与 ABA 受体 IbPYL8 相互作用。在干旱胁迫下，ABA 积累，促进 IbPYL8-IbbHLH66-IbbHLH118 复合体的形成。

IbbHLH118 能够直接结合在 ABA 响应相关基因 IbABI5、IbABF2 和 IbTIP1 启动子的 E–box 元件上，抑制它们的转录。在干旱胁迫下，IbPYL8-IbbHLH66-IbbHLH118 复合体能够降低 IbbHLH118 对 ABA 响应相关基因的抑制，激活 ABA 信号转导途径，从而增强甘薯的抗旱性。

综上所述，该研究揭示了甘薯响应干旱胁迫的新机制。研究结果为培育抗旱性强的甘薯新品种提供了重要的基因资源。

中国农业大学农业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室在读博士 薛璐瑶 和 魏子豪 为该论文的共同第一作者，刘庆昌 教授和 张欢 副教授为该论文通讯作者。翟红 教授、何绍贞 教授、高少培 副教授、赵宁 高级实验师参与了该研究工作。感谢 邢诗晗 和 王语新 等同学在研究过程中的付出和帮助！

该研究得到了国家重点研发计划项目 (2019YFD1001301 / 2019YFD1001300)、国家甘薯产业技术体系和北京市粮食作物创新团队的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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