草业学院王赞团队解析MsMYBH转录因子调控紫花苜蓿抗旱性的分子机制

近日，草业学院王赞教授团队在植物学领域权威期刊《整合植物生物学》（Journal of Integrative Plant Biology）在线发表研究论文《受MsWAV3降解的MYB-like转录因子MsMYBH正调控紫花苜蓿抗旱性》（An alfalfa MYB-like transcriptional factor MsMYBH positively regulates alfalfa seedling drought-resistance and undergoes MsWAV3-mediated degradation ）。

紫花苜蓿被誉为“牧草之王”。在我国，紫花苜蓿的主要栽培区域分布在西北干旱和半干旱地区，对该地区畜牧业的发展和生态环境的改善发挥重要作用。随着气候改变，干旱胁迫愈加严重，成为限制我国苜蓿产业主要环境限制因子之一。挖掘紫花苜蓿响应干旱胁迫的关键基因，解析其调控机制，进而利用分子育种手段培育抗旱紫花苜蓿品种，对提高干旱地区紫花苜蓿生产力具有重要意义。

王赞教授团队通过紫花苜蓿抗旱性全基因组关联分析，鉴定到与干旱胁迫下光合最大荧光产量显著相关的关键基因MsMYBH。超表达MsMYBH显著提高了紫花苜蓿的生物量、抗旱性以及牧草品质。研究发现MsMYBH可以直接促进下游基因MsMCP1、MsMCP2、 MsPRX1A 和 MsCARCAB的表达，通过调控水分平衡、过量活性氧清除和高效的光合作用提高紫花苜蓿抗旱性。进一步发现，随着干旱胁迫处理，E3泛素连接酶 MsWAV3可以与MsMYBH与互作，并通过26S蛋白酶体途径降解MsMYBH蛋白。另外，在紫花苜蓿抗旱基因型和旱敏感基因型中克隆了MsMYBH的启动子，通过测序比对在MsMYBH的启动子中发现了一处串联重复序列(CCCCA)数量变异（Variation in the numbers of tandem repeats, VNTR），影响MsMYBH启动子的活性。基于以上结果，提出了MsMYBH响应干旱胁迫的作用机制，丰富了紫花苜蓿抗旱性的调控网络，为通过生物技术培育抗旱紫花苜蓿品种奠定了基础。

 紫花苜蓿MsMYBH调控抗旱性的分子作用机制

草业学院博士后史昆为该论文的第一作者，王赞教授为通讯作者。在校博士研究生刘佳、张晋丽、周仂、王少鹏和硕士研究生魏远宏、已毕业硕士研究生梁欢和朱钾豪参与了该研究。新西兰农业科学院草地研究中心Mingshu Cao博士、国际家畜研究所Chris S Jones博士、宁夏大学麻冬梅教授提供了重要指导。该研究得到了科技创新2030、国家自然科学基金和国家林业和草原种质资源库等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13626