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中國(guó)網(wǎng)10月24日訊 隨著重工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境污染的加劇，土壤中鉛積累已經(jīng)成為影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要環(huán)境因素。同時(shí)，鉛可以通過(guò)食物鏈對(duì)人類身體健康造成不可逆的傷害。因此，研究玉米耐受鉛脅迫的遺傳機(jī)理，對(duì)玉米生產(chǎn)和環(huán)境治理均具有重要意義。近日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)沈亞歐教授團(tuán)隊(duì)揭示了玉米鉛耐受性的新機(jī)制，相關(guān)成果論文“ZmbZIP54 and ZmFDX5 cooperatively regulate maize seedling tolerance to lead by mediating ZmPRP1 transcription（ZmbZIP54、ZmFDX5、ZmPRP1基因?qū)τ衩足U耐受性的協(xié)同調(diào)控）”發(fā)表在了國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《International Journal of Biological Macromolecules（國(guó)際生物大分子雜志）》(中科院1區(qū)TOP，IF =8.025)。據(jù)悉，這是該團(tuán)隊(duì)繼2022年2月通過(guò)正向遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究成功鑒定并驗(yàn)證一個(gè)控制玉米鉛積累的功能基因ZmHIPP后，取得的又一相關(guān)新進(jìn)展。

“該研究結(jié)合連鎖定位、關(guān)聯(lián)分析和轉(zhuǎn)錄組分析克隆了一個(gè)控制玉米鉛耐受性的轉(zhuǎn)錄因子ZmbZIP54，利用過(guò)量表達(dá)和突變體策略驗(yàn)證了該轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)減少玉米根系對(duì)鉛的吸收而減輕環(huán)境鉛對(duì)植株的傷害。經(jīng)過(guò)酵母單雜交和雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示，ZmbZIP54蛋白與抗逆基因ZmPRP1啟動(dòng)子結(jié)合并促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄。同時(shí)，利用酵母雙雜交和雙分子熒光互補(bǔ)技術(shù)證明ZmbZIP54與ZmFdx5蛋白之間的互作關(guān)系，揭示了ZmFdx5作為一個(gè)分子開(kāi)關(guān)控制ZmbZIP54在正常條件和鉛脅迫條件下調(diào)控ZmPRP1表達(dá)的轉(zhuǎn)換。最后，我們的研究人員構(gòu)建了一個(gè)ZmbZIP54、ZmFdx5和ZmPRP1三者協(xié)同調(diào)控玉米鉛耐受性的分子模型?！睋?jù)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“這一研究結(jié)論將為培育耐鉛玉米新品種和實(shí)施土壤鉛植物修復(fù)提供理論依據(jù)?！?/p>

“我校玉米研究所作物遺傳育種專業(yè)博士研究生侯鳳霞為該論文第一作者，碩士研究生張娜為并列第一作者，沈亞歐教授為通訊作者，潘光堂教授、馬浪浪老師、鄒超英老師也參與了該項(xiàng)工作?！彼拇ㄞr(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)道，“該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2021YFF1000303)、國(guó)家自然科學(xué)基金(31871637、32072073)、四川省杰出青年科技基金（2021JDTD0004）、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雙支計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)項(xiàng)目等資助。”（王一 文/圖）