【农科智库编译】美国发现保护植物免受极端条件影响的生物回路

摘要：美国南加州大学的一项研究揭示了植物调节自身压力响应的细节。研究发现，植物利用生物钟来调节对水和盐度变化的反应，由转录因子ABF3控制的反馈回路可以被用于抗旱作物改良。这一发现为抗旱作物的培育提供了新的路径，研究结果发表在《Proceedings of the

美国南加州大学的一项研究揭示了植物调节自身压力响应的细节。研究发现，植物利用生物钟来调节对水和盐度变化的反应，由转录因子ABF3控制的反馈回路可以被用于抗旱作物改良。这一发现为抗旱作物的培育提供了新的路径，研究结果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》（PNAS）杂志上。

以往的植物生物学研究表明，时钟蛋白调节着植物中约90%的基因，对植物对温度、光照强度和日照长度的反应至关重要。但时钟蛋白是否以及如何控制植物处理不断变化的水和土壤盐度水平，尚未确定。研究团队创建了一个包含2000多种拟南芥转录因子的文库，随后建立了一个数据分析通道来分析每个转录因子并寻找关联，发现生物钟调节的许多基因都与干旱反应有关，特别是控制激素脱落酸的基因。分析表明，脱落酸水平由时钟蛋白和转录因子ABF3控制。

这些发现指出了两种有助于提高作物适应力的新方法。首先，农业育种者可以在昼夜节律ABF3回路中寻找和选择自然发生的遗传多样性，这使植物在应对水和盐胁迫方面具有提高作物产量的优势；其次，研究人员计划探索一种基因修饰方法，利用CRISPR设计促进ABF3的基因，进而培育出高度抗旱的植物。

原文来源：美国南加州大学

编译：北京市农林科学院数据科学与农业经济研究所