中国的大豆产量非常有限。为了提高大豆产量，迫切需要开发能够生长和适应广大盐碱、碱和干旱地区的大豆品种。
由中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)张劲松教授领导的研究团队报道了转录调节因子GmZF351在稳定的转基因大豆植株耐盐和耐旱中的作用和机制。
这项名为“锌指蛋白GmZF351提高大豆的盐胁迫性和抗旱性”的研究在线发表在《综合植物生物学杂志》上。
Zhang的研究小组此前发现，该基因在大豆种子中高表达，并促进发育中的种子中的油脂积累。该基因在幼苗和/或营养阶段很少或没有表达。然而，在盐和其他胁迫下，该基因被激活以抵抗大豆的胁迫性。
他们发现组蛋白去甲基化可能参与这种转变。在正常条件下，组蛋白在GmZF351基因的启动子区域高度甲基化。盐处理后，两个组蛋白去甲基化酶基因JMJ30-1和JMJ30-2被激活，导致GmZF3启动子处的组蛋白H27K3me351被去除，从而激活该基因。
研究人员进一步分析了锌指蛋白GmZF351结合的顺式元素。该元素包含两个用于识别的基序CT(G/C)(T/A)AA。所有参与油生物合成和胁迫耐受性的下游基因在其启动子区都具有这样的特征。然而，GmZF351激活了大豆种子中脂质积累的不同基因集，并响应盐胁迫和干旱胁迫。
对于植物来说，抵抗压力并为子孙后代生存是昂贵且耗能的。因此，在植物生长发育过程中必须充分考虑胁迫耐受性和产量/蓄积，以完成生命周期。
新发现的基因GmZF351既能促进种子油脂积累，又能促进幼苗胁迫耐受性，平衡这两个重要生物过程在不同器官和不同发育阶段。
了解GmZF351的双重功能，可以阐明作物在驯化过程中种子产量/储存和存活的平衡机制，为开发适合不利盐碱地和环境的大豆新品种提供启发性基础和见解。
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