渍害是影响作物生长、发育和最终产量的重要非生物胁迫因子之一。近年来随着气候的变化，渍害胁迫的危害越来越大。尽管模式植物拟南芥和水稻等响应涝渍胁迫的遗传机制已取得了很好的进展，但玉米适应渍害胁迫的分子机理却知之甚少。
近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室玉米团队邱法展老师课题组题为 A group Ⅶ ethylene response factor gene, ZmEREB180, coordinates waterlogging tolerance in maize seedlings的研究论文，揭示了ERF转录因子ZmEREB180提高玉米渍害胁迫耐受性的机制。
该研究通过候选基因关联分析鉴定到玉米第七亚家族乙烯响应因子（ERF）基因ZmEREB180决定玉米苗期耐渍性。重测序分析、启动子活性分析和表达分析等表明该基因5’-UTR变异影响耐渍性（图1）。
图1.ZmEREB180自然变异与玉米渍水胁迫耐性显著关联
ZmEREB180受到渍水胁迫和激素乙烯诱导上调表达。拟南芥和玉米过表达ZmEREB180株系表型分析证实该基因能够增强渍害胁迫后植株的存活能力，与阴性对照相比，玉米过表达株系根系系统发育显著增强，尤其是渍水胁迫后不定根的生长发育显著增强（图2）。玉米过表达株系生理特征和转录组分析初步表明，该基因通过影响内源激素生长素和乙烯的合成调控渍水胁迫下不定根发育，并通过调控ROS的水平增强渍水胁迫下植株抗性。此外，该研究鉴定到ZmEREB180基因的功能标记可直接应用于玉米耐渍性遗传改良。
图2. ZmEREB180玉米过表达株系表型分析
玉米团队已出站博士后余锋为该论文第一作者，邱法展教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基因青年基金项目、国家自然科学基因面上项目和中央高校基础研究经费项目的支持。
原文链接：
/10.1111/pbi.13140
