科学新发现｜水稻三基因协同抗旱 助力育种新突破

水稻的耐旱能力与叶片厚实度密切相关，这背后的调控机制是什么？近期，中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队的研究揭示，水稻基因组中的三个耐旱基因能协同作用，通过强化细胞壁结构让叶片更厚实，从而提升全生育期的耐旱性。该成果已发表于学术期刊《分子植物》。

团队介绍，当前水资源短缺和干旱频发对水稻生产构成严重威胁，提升水稻耐旱性意义重大。现有研究显示，水稻耐旱性受多基因调控，虽已发现并克隆多个相关基因，但对基因间相互作用及协同效应的认知仍不足，可直接用于育种的基因资源也较为有限。此外，水稻细胞壁中的木质素与干旱耐受性紧密相关，但其基因调控网络和作用机制尚未完全阐明。

研究团队借助408份水稻核心种质，通过全基因组关联分析，定位到OsMYB2、OsGH18和OsCAD3三个耐旱相关基因。实验表明，在干旱胁迫下，OsMYB2可正向调控OsGH18和OsCAD3，而OsGH18还能进一步激活OsCAD3的活性，促进木质素合成与细胞壁增厚，减少叶片水分蒸发，增强保水和耐旱能力。进一步研究发现，这三个基因形成功能模块，协同调控水稻体内木质素的积累。

基于这些基因互作规律构建的遗传模型，能高效预测水稻群体的抗旱等级、干旱相对株高及产量性状，还可为抗旱育种提供优质供体材料。该研究为水稻抗旱种质的定向设计育种提供了关键靶点和全新思路。

原标题：《科学新知｜科学家发现水稻基因可“合力”抗旱 为水稻育种提供新思路》

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