科研成果

2020年6月29日，生命科学学院/省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室王道杰课题组在Environmental and Experimental Botany 在线发表题为“Brassica napus COL transcription factor BnCOL2 negatively affects the tolerance of transgenic Arabidopsis to drought stress”的研究论文。本研究通过对油菜FOX拟南芥库进行筛选与鉴定，得到干旱响应关键基因BnCONSTANS-LIKE2（BnCOL2），进而揭示BnCOL2可能通过影响ABA信号通路及干旱胁迫相关基因的表达负调控植物对干旱胁迫的耐受性。

油菜是世界上重要的油料作物，也是抗逆性较差的作物。全球气候变化引发的干旱等极端天气严重影响油菜产量，制约着相关产业链的发展。如何解决油菜抵抗极端气候及生境的遗传学和生物学机制，以提高油菜的抗逆能力，进而培育抗逆性较强的油菜新品种，以达到高产稳产的目的，是当前油菜生产迫切需要解决的科学问题。

在前期研究中，我们利用RNA-seq筛选获得了70个受非生物胁迫显著诱导的差异表达油菜基因。本研究通过FOX hunting system构建了这70个DEGs的过表达拟南芥库。为了获得油菜响应非生物胁迫的关键基因，我们对这些油菜-FOX-拟南芥库进行了筛选。经过筛选和鉴定共获得20个胁迫响应的油菜基因，其中过表达BnCOL2基因拟南芥在干旱胁迫下叶片温度与WT有显著差异。据此推测转基因拟南芥可能参与干旱胁迫响应。进一步研究发现，BnCOL2是一个具有转录激活活性的核定位转录因子，BnCOL2主要在叶中表达且受PEG6000诱导下调表达。BnCOL2过表达拟南芥种子萌发及萌发后幼苗阶段的抗逆性分析结果表明，在PEG6000处理下，与野生型拟南芥相比，过表达BnCOL2显著降低转基因拟南芥渗透胁迫的耐受性。基因表达分析表明，BnCOL2可能通过影响干旱胁迫相关基因的表达进一步参与了植物对干旱胁迫的响应。

生命科学学院/省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室油菜课题组硕士研究生刘雷迪为该论文第一作者，王道杰教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目的资助。