靶向BnNAC038基因可提高油菜（Brassica napus）的耐旱性，同时降低其产量损失

《The Plant Journal》：Targeting BnNAC038 improves drought tolerance with low yield penalty in Brassica napus

　　抗旱作物基因编辑：BnNAC038负调控因子在油菜中的功能解析与培育应用

　　

摘要

干旱胁迫严重限制了Brassica napus的作物产量，然而在不影响产量的前提下提高耐旱性的策略仍然难以找到。在本研究中，我们发现BnNAC038是Brassica napus中干旱响应的负调控因子。通过CRISPR/Cas9技术生成的突变体在干旱条件下表现出更强的存活能力、更低的水分损失以及更强的气孔关闭能力，这些优势优于野生型（WT）植株。RNA测序（RNA-seq）和DNA亲和纯化测序（DAP-seq）分析表明，BnNAC038直接抑制了与干旱响应相关的基因，包括BnSnRK2.6（一种关键的ABA信号传导激酶）以及参与光合作用（BnPPC2）和糖异生（BnPGK）的基因。田间试验显示，植株在干旱条件下光合作用更强，积累的蔗糖和葡萄糖更多，生物量和种子产量也高于野生型。遗传相互作用研究进一步表明，BnSnRK2.6在BnNAC038的作用下游参与调控耐旱性。我们的研究结果表明，靶向编辑BnNAC038可以在最小化产量损失的同时提高耐旱性，为培育耐旱的Brassica napus品种提供了一种新策略。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究中生成的RNA-seq和DAP-seq数据集已存储在NCBI基因表达组数据库（GEO）中，访问号为GSE290775和GSE290776，网址为http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/。如需获取支持本研究结果的更多数据，请联系通讯作者申请访问权限。