抗旱基因盘点（续）：玉米、番茄、烟草篇

• 表型：研究团队利用转基因技术获得了ZmMYB153过表达株系，发现：

1. 存活绿植叶片生理指标：过表达株系的叶片相对含水量显著高于野生型；抗氧化酶活性（SOD、POD和CAT）均显著高于野生型；离子渗透率和丙二醛（MDA）含量均显著低于野生型。
2. 气孔行为：过表达ZmMYB153株系的气孔闭合程度显著高于野生型，叶片失水率显著低于野生型。
3. ABA信号通路：过表达株系中ABA信号通路关键基因ZmABI1和ZmPYL10的表达水平被显著上调或下调，气孔运动相关基因ZmSLAC1的表达量显著高于野生型，表明ZmMYB153通过ABA信号途径调节叶片气孔活动，从而增强干旱耐受性。

图 5.  ZmMYB153 的过表达提高了玉米的抗旱性

文章链接： https://link.cnki.net/urlid/11.1809.S.20250110.1231.002

• 表型：SlERF.F5-RNAi植株在干旱、高盐和低温胁迫下同样表现出优异的抗逆特性：

1. 水分与细胞稳定性：胁迫条件下，沉默株系的叶片相对含水量显著更高，代表细胞膜损伤的相对电导率与该基因异常表达相关的丙二醛含量均显著降低。
2. 光合作用能力：沉默株系的叶绿素含量普遍更高，有助于维持逆境下的光合作用效率。
3. 分子机制：qRT-PCR分析揭示，SlERF.F5的沉默激活了内源性防御系统，上调了渗透调节基因及抗氧化防御基因的表达；在低温胁迫下，冷调节基因SlCOR也被诱导上调，通过积累亲水性COR蛋白来减轻膜脂过氧化损伤。

Fig. 7 Analysis of drought stress tolerance of WT and SlERF.F5-RNAi lines.

文章链接：https://doi.org/10.1186/s12864-025-12407-x

• 表型：研究发现，NtCaM13过表达（OE）显著提高了植株的抗旱性，而敲除（KO）突变体则对水分亏缺表现出更高的敏感性。

1. NtCaM13过表达通过提高抗氧化酶活性减少了干旱诱导的氧化损伤。
2. 转基因植株还表现出抗氧化基因表达增加、气孔导度降低和水分保持能力改善。
3. RNA-seq分析表明，NtCaM13过表达增强了气孔发育与关闭（ERL1和SCRM2）、角质层/细胞壁强化（LCAO、CYP86A7、PRP1和XTH9）、渗透调节（AQP和ProDH2）以及抗氧化防御（NUDT17）相关基因的表达，而这些基因在NtCaM13 KO植株中表达量降低。

这些发现表明NtCaM13正向调控烟草的干旱胁迫响应，为选育烟草抗旱品种提供了有价值的候选基因。

Fig. 2. Phenotypic analysis of transgenic and WT tobacco of NtCaM13 under drought stress and normal watering (Mock) treatments.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110538

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