一项关键研究揭示了提高植物抗旱能力的关键遗传机制。该研究揭示了野生梨中原有的转录因子 PbERF3 的作用，该因子与蛋白质 PbHsfC1a 协同作用，调节抗旱关键基因。这一突破可能为种植具有出色抗水能力的作物提供重要信息，为我们这个时代紧迫的环境需求提供重要解决方案。
干旱严重影响农业生产力和植物存活率。传统的提高抗旱能力的方法，如选择性育种和基因改造，收效甚微。因此，确定增强抗旱能力的遗传成分至关重要。研究表明，了解和操纵这些遗传因素可以培育出更具抗旱能力的作物。由于这些挑战，迫切需要深入研究抗旱的遗传机制，以开发可持续农业的有效解决方案。
南京农业大学园艺学院的科学家团队于2024年3月30日在《园艺研究》上发表了一项研究(DOI：10.1093/hr/uhae090)。该研究重点研究了野生梨中的转录因子PbERF3，证明了其通过与另一种蛋白质PbHsfC1a相互作用在增强抗旱性方面的作用。这种相互作用调节了参与过氧化氢运输和脱落酸生物合成的基因的表达，这对抗旱性至关重要。 研究表明，在梨愈伤组织和拟南芥中过量表达PbERF3可通过恢复氧化还原平衡和激活关键的干旱胁迫途径来增强抗旱性。PbERF3与PbHsfC1a相互作用，形成异二聚体，与PbPIP1;4和PbNCED4的启动子结合，这对过氧化氢运输和脱落酸生物合成至关重要。这种相互作用激活了提高耐旱性的关键信号通路。沉默 PbERF3 会导致抗旱性降低，强调了其在应激反应中的重要作用。此外，研究表明，PbERF3 直接刺激 PbPIP1;4 的转录，增强植物应对氧化应激的能力。这些发现揭示了植物用来对抗干旱胁迫的一种新型调控模块，为开发具有更高抗旱性的转基因作物提供了见解。 通讯作者黄晓三博士表示：“我们的研究结果揭示了野生梨用来对抗干旱胁迫的关键调控网络。了解这一机制为设计抗旱作物开辟了新的可能性，这在气候变化日益加剧的情况下至关重要。”
这一发现为开发耐旱性更强的转基因作物奠定了基础，有望提高农业的恢复力。通过利用 PbERF3-PbHsfC1a 调控模块，科学家可以培育出更能抵御干旱条件的植物，确保干旱地区的粮食安全和可持续的农业实践。