南京农业大学报道菊花磷脂酶Dα基因组成型表达增强菊花耐旱性
菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat．）是我国十大传统名花及世界四大切花之一，深受人们的喜爱，市场需求旺盛。然而全球水资源短缺导致的干旱缺水是农业生产面临的重要挑战，干旱胁迫导致菊花生长不良，严重影响其产量与品质。耐旱菊花种质的创制对菊花产业健康可持续性发展具有十分重要的意义。优异耐旱基因的挖掘及耐旱机制的揭示是耐旱菊花种质创制的重要基础。近年，菊花耐旱性评价及耐旱相关转录因子的发掘已有部分报道。然而，关于磷脂酶基因参与菊花耐旱性方面的研究尚未见报道。
2021年，Ornamental Plant Research在线发表了南京农业大学园艺学院菊花课题组题为Constitutive expression of a chrysanthemum phospholipase Dα gene in Chrysanthemum morifolium enhancesdrought tolerance的研究论文。
本研究克隆了菊花CmPLDa基因，进行了基因结构和系统发育树分析，构建CmPLDα基因的超表达载体和沉默载体，利用农杆菌介导法创制了CmPLDα转基因菊花。随后，本研究对转基因株系进行20% PEG6000模拟干旱胁迫处理以鉴定其耐旱性。
结果表明，CmPLDα基因超表达株系（Z1、Z2）植株在干旱胁迫后其存活率为野生型的1.7至1.8倍，耐旱性提高；相对含水量高于对照近10%，电导率及MDA含量则显著低于野生型，表明细胞膜完整度及稳定性高于野生型。转基因沉默株系（F1、F2）存活率低于野生型，耐旱性下降；含水量低于野生型，植株出现明显萎蔫，萎蔫指数分别为5和6（如图所示）；电导率及MDA含量明显高于野生型和超表达株系。干旱胁迫下，超表达株系ABA含量是野生型的1.3倍、1.22倍，沉默株系ABA含量约为野生型的0.83、0.81，推测CmPLDa可能影响干旱胁迫下ABA参与诱导的气孔关闭，进而减少水分的丧失。本研究通过转基因获得了菊花耐旱新种质，为磷脂酶介导菊花胁迫应答分子机理研究奠定了基础。
图 PEG模拟干旱胁迫24h后野生型和转基因植株形态及萎蔫指数的变化情况
南京农业大学园艺学院博士研究生翟立升和硕士研究生朱晓晨为论文共同第一作者，南京农业大学园艺学院陈素梅教授为通讯作者。菊花遗传育种与分子生物学团队陈发棣教授、房伟民教授、管志勇教授、蒋甲福教授和宋爱萍副教授等参与了此项研究。该工作得到国家重点研发计划(2018YFD1000402)、国家自然科学基金(32030098)和江苏省农业科技创新基金(CX(18)2020)的资助。
南京农业大学园艺学院陈发棣教授领衔的菊花遗传育种与分子生物学团队在菊花新品种选育和新技术推广领域有明显特色和优势，选育不同花期切花菊和盆栽多头小菊、地被小菊、茶用菊、食用菊等系列新品种400余个，新品种新技术已在全国各地广泛推广应用。同时团队还在Molecular Plant、Plant Biotechnology Journal和Horticulture Research等著名期刊发表了多篇研究论文。
http://www.maxapress.com/article/doi/10.48130/OPR-2021-0008
关于Ornamental Plant Research
Ornamental Plant Research是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。
期刊官网：
www.maxapress.com/journal/opr
投稿链接：
mc03.manuscriptcentral.com/ornpr
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