张立平团队发现小麦SOD基因可以促进早花的新功能

　　活性氧（ROS）作为植物氧化还原的产物具有双重功能：①作为重要的信号分子②过度积累时会损害植物的生殖发育。超氧化物歧化酶（SOD）是一种一线防御抗氧化酶，在清除活性氧以维持植物体内平衡方面发挥着至关重要的作用。目前SOD相关研究主要集中在其对植物抗逆性的影响，对其调控ROS稳态，影响植物生长发育方面的研究寥寥无几，尤其是开花方面的调控，几乎为零。

 

　　Agriculture Communications 期刊于2023年8月上线了北京市农林科学院杂交小麦研究所张立平研究员团队题为“Superoxide Dismutase Promotes Early Flowering in Triticum aestivum L.”的研究论文，报道了一个来源于小麦中的SOD基因，其功能除增强植物的抗逆性外，还能影响植物开花时间。

 

　　该研究从小麦光温敏雄性不育系 BS366 中克隆并鉴定了 TaCSOD 基因，研究人员发现该基因和中国春比缺失53bp碱基，因此构建了过表达载体在拟南芥中进行功能分析。发现TaCSOD 的过表达增强了拟南芥和酵母对干旱和盐胁迫的耐受性。此外，拟南芥TaCSOD过表达株系还表现出早花表型，花期缩短。为进一步研究TaCSOD影响植物提前开花的分子机制。本研究利用NBT、DAB染色以及转录组分析对其生物学功能进行了探讨。结果表明，TaCSOD 主要是通过碳水化合物信号传导、衰老、春化和赤霉酸途径调节 ROS 稳态和开花时间。该研究为了解 SOD基因通过调节植物中 ROS 稳态来调节开花的功能提供了有价值的见解。

 

　　院杂交小麦研究所已毕业硕士郭昊宇，刘永杰、苑少华助理研究员为该论文第一作者，白建芳副研究员、张立平研究员为论文通信作者，本研究获得国家自然科学基金、北京市农林科学院创新能力建设专项、北京市农林科学杰出科学家培养项目的资助。