2025年6月3日,《植物生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)在线发表山东农业大学研究成果。研究人员通过图位克隆和等位验证,明确了ZmCAAX为导致玉米叶片黄化表型的基因。ZmCAAX编码一类CAAX氨基末端蛋白酶家族成员,其过表达会导致植株对干旱胁迫更加敏感,而突变体则表现出更强的抗旱性。机制研究表明,ZmCAAX可与脱落酸(ABA)生物合成关键酶ZmNCED3发生互作,并促进其降解。在干旱胁迫条件下,ZmCAAX表达水平下降,从而增强ZmNCED3的稳定性,促进类胡萝卜素降解和ABA合成,增强植物对干旱的适应能力。通过敲除ZmCAAX或利用其自然变异等位基因,可显著提高玉米的抗旱能力,而ZmCAAX过表达会提高类胡萝卜素含量。这一遗传调控策略为改良玉米抗旱和营养品质性状提供了重要理论依据和应用潜力,为玉米分子育种提供了新思路。
(信息来源:《植物生物技术杂志》 农业农村部科技发展中心供稿)