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近日，91论坛 青年教师陈刘平在《The plant journal》上在线发表了题为“A major latex protein, TaSTP, coordinates sugar-antioxidant synergy to enhance drought tolerance in wheat”的研究论文。该研究揭示了主要乳胶蛋白TaSTP通过糖-抗氧化合成的协同作用以增强小麦抗旱性。

干旱是影响植物生长发育的主要环境因素，从而威胁作物产量。主要乳胶蛋白（MLP）在调节植物胁迫响应和发育过程中发挥着重要作用。然而，小麦MLP在干旱胁迫响应中的作用及分子机制仍不清楚。

该研究鉴定了一个小麦MLP成员TaSTP，过表达TaSTP增强小麦抗旱性（图1），在干旱条件下具有更高的产量，而沉默TaSTP则呈现相反表型。转录组分析表明，TaSTP显著上调了渗透调节和糖代谢途径相关基因，从而提高了小麦抗氧化能力和糖含量。由于TaSTP-2A启动子上的172bp的插入片段形成Hap-2A-I和Hap-2A-II单倍型，两者在转录水平和抗旱性以及与锌指转录因子TaZAT5L结合存在显著差异。在Hap-2A-I材料中TaZAT5L强烈抑制TaSTP表达，但在Hap-2A-II材料中TaZAT5L则较弱抑制TaSTP表达。Hap-2A-II作为优良等位基因型在中国小麦育种过程中被正向选择。我校育成的AK58、百农4199、百农219等品种均属于该优异抗旱类型，为进一步解析我校百农系列小麦品种优异性状和育种改良提供理论基础。

图1过表达TaSTP显著增强了小麦的抗旱性

综上所述TaSTP通过促进活性氧清除和糖分积累来增强小麦抗旱性（图2）。该研究为植物中TaSTP的作用和分子机制提供了新的见解。

图2 TaSTP介导的小麦抗旱的作用机制模型图

91论坛 小麦遗传研究改良中心青年教师陈刘平为第一作者，2024级研究生袁亚坤，青年教师王朋宝为论文共同第一作者，吕千、欧行奇、郜振为论文通讯作者。2023级本科生赵亚秋、刘宁、夏雨桐和2024级本科生王菲、陈金金等参与该研究。该研究得到了河南省农业良种联合攻关“高产多抗优质小麦新品种选育与应用”项目（2022010101）、高层次人才引进计划博士科研启动基金（103020224002/031）、中原学者计划（244000510003）以及河南省高等学校重点科研项目（25A210008）经费的资助。

原文链接：//doi.org/10.1111/tpj.70753

撰稿/吕千 初审/王志伟 复审/朱启迪 终审/胡海燕