中国热科院生物所发现木薯抗干旱逆境调节因子

近日，中国热科院生物所功能基因研究团队在木薯干旱逆境适应机制研究方面取得新进展，研究明确了一个新的调控木薯干旱逆境适应的关键长链非编码RNA（lncRNA），确定了该lncRNA介导木薯响应干旱逆境的机制，为培育抗逆木薯新种质提供了新的基因资源和理论支撑。

据悉，木薯储藏根富含淀粉，是全球热带、亚热带地区近8亿人粮食的主要来源。在我国，木薯主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。lncRNA是生物界广泛存在的一种非编码RNA。在高等植物中，lncRNA是重要的抗逆调节因子，能够调节植物基因表达、次生代谢物合成及代谢，提高植物逆境耐受力。然而，目前尚未有关于lncRNA在木薯干旱胁迫中的功能研究。

图为高表达DIR木薯株系干旱胁迫处理表型和生理指标的测定。

研究团队发现在木薯植株中过表达DROUGHT-INDUCED INTERGENIC lncRNA （DIR）能够提高植株耐旱性。深入研究发现，DIR可通过提高渗透保护物质（如脯氨酸）的积累和改变干旱逆境响应基因的表达，提高木薯干旱耐受性。此外，研究还发现DIR可招募信使RNA（mRNA）核外转运以及蛋白质质量控制（Protein quality control）途径相关的蛋白，表明DIR与mRNA转运、蛋白质代谢过程密切相关。

相关研究结果以题为“A novel long non-coding RNA, DIR, increases drought tolerance in cassava by modifying stress-related gene expression”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture （《农业科学学报》（英文），JCR一区）2022年9期以封面论文正式出版。

该研究得到了国家重点研发计划及中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目的支持。