小麦在全球粮食安全中发挥着至关重要的作用，但干旱和半干旱地区的水资源短缺阻碍了其高效生产，这表明节水具有重大机遇。因此，了解控制小麦耐旱性和水分利用效率的基因对于提高遗传弹性和培育节水品种至关重要。
在中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)肖军教授领导的一项最新研究中，研究人员展示了TabHLH27(一个有前途的数量性状候选基因座)如何在相对根干重和每粒小穗数方面发挥作用。小麦穗，通过平衡胁迫和生长来增强小麦的耐旱性和水分利用效率。
该研究发表在《综合植物生物学杂志》上，揭示了 TabHLH27 的多方面调控。
研究人员在幼苗和成熟阶段发现了一个与耐旱性相关的共享遗传位点，并通过表达谱分析将 TabHLH27-A1 确定为关键候选者。敲除 TabHLH27 显着降低了小麦的耐旱性、每穗的小穗数、籽粒产量和水分利用效率。
TabHLH27 的作用涉及双重转录活性，可能通过与 TabZIP62-D1 和 TaABI3-D1 等辅助因子相互作用来激活应激反应基因，同时抑制发育基因。它在干旱胁迫下的动态表达迅速诱导，但随着时间的推移而下降，表明增强适应的微妙反应。与 TaNAC29-A1 等转录因子的相互作用形成了一个分层调控网络，对于小麦对缺水环境的反应至关重要。
此外，TabHLH27-A1启动子区域的自然变异影响了其对干旱胁迫的转录反应，TabHLH27-A1 Hap-II单倍型表现出优异的耐旱性、更大的根、更高的产量和水分利用效率。
TabHLH27-A1等位基因在中国的分布与降雨量相关，有利于TabHLH27-A1 Hap-II在现代品种中出现频率较低，育种效果较好，显示出较强的育种潜力。将优良单倍型与主要小麦品种回交可提高耐旱性、产量和水分利用效率。
本研究阐明了TabHLH27调节小麦耐旱性和水分利用效率的分子机制，加深了对小麦干旱胁迫响应和胁迫-生长平衡的认识，为培育抗旱节水作物提供重要的遗传资源和选育靶标。 、高产小麦品种。