近日，中国热科院海口站研究团队在香蕉低温和干旱应答共性机制研究方面取得新进展，证实了MaDREB1F转录因子通过共同调节激素合成和保护性代谢物含量赋予香蕉低温和干旱胁迫抗性的分子机制，为香蕉抗逆分子育种提供了理论依据和优异基因资源。
不利的环境因素严重影响作物生产力，为此提高作物对多种胁迫的抗性是重要的育种目标。香蕉是对低温和干旱胁迫极为敏感的作物，提高香蕉低温和干旱胁迫抗性是产业发展的迫切需求。该研究针对CBF/DREB1转录因子调控植物低温和干旱胁迫应答共性机制不清的问题，取得以下重要进展：（1）MaDREB1F具有核定位特征和转录激活活性，受低温和干旱胁迫显著诱导；（2）在香蕉中过表达MaDREB1F，发现MaDREB1F通过调节可溶性糖和脯氨酸水平，激活抗氧化系统，促进茉莉酸和乙烯合成，进而提高香蕉低温和干旱胁迫抗性；（3）转录组分析表明，MaDREB1F可在低温和干旱条件下激活或减轻抑制茉莉酸和乙烯合成途径基因的表达；（4）酵母单杂交和双荧光素酶实验表明，在低温和干旱条件下，MaDREB1F直接激活茉莉酸合成关键酶基因MaAOC4和乙烯合成关键酶基因MaACO20启动子活性，促进茉莉酸和乙烯合成，且在干旱条件下MaDREB1F可靶向结合MaERF11启动子，激活MaACO20表达，促进乙烯合成。综上，该研究为CBF/DREB1介导的低温和干旱胁迫应答共性机制提供了新见解，为利用生物技术修饰关键模块提高作物低温和干旱胁迫抗性提供了理论参考。
该研究成果以“MaDREB1F confers cold and drought stress resistance through commonly regulating hormones synthesis and protectant metabolite contents in banana”为题发表于《Horticulture Research》。中国热科院海口实验站许奕副研究员、宋顺博士/副研究员为论文第一作者，中国热科院金志强研究员、徐碧玉研究员、胡伟研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
MaDREB1F调控香蕉低温和干旱胁迫应答共性机制图