近日，中国农业科学院生物技术所的王磊、赵军等人通过研究发现，把与ABA的响应元件ABRE相结合的调控因子基因转化到模式植物拟南芥中后，该基因能够明显提高拟南芥对干旱、低温及盐渍等非生物逆境的抵抗能力。从现有的研究结果看，转录调控基因在提高植物抗非生物逆境能力方面所起的作用更为明显，也更有效。该研究为我国抗旱、抗寒及抗盐等作物的育种提供了新的思路和基因源，目前该基因及其研究结果已申请国家发明专利。
    
    据了解，该研究小组采用了酵母单杂交的方法，以DNA片段（ABRE元件）为诱饵，到玉米cDNA文库中去调取能够与该DNA片段结合的调控因子。他们在构建的玉米cDNA文库中获得了能够与ABRE元件相互作用的bZIP类转录因子并将其命名为ABRE结合蛋白（ABP）。实验证明它们都能够与ABRE元件相互作用，并且具有转录激活功能。也就是说，这些结合蛋白不但能够与含有ABRE元件的基因的启动子结合，而且能够调控这些基因的表达。
    
    研究人员指出，干旱、低温和高盐等非生物逆境环境会导致植物失水，在形成渗透胁迫的同时，植物体内产生大量活性氧，对植物细胞造成了严重的伤害。植物在长期的进化过程中也形成了相应的保护机制，当植物遭遇到非生物逆境时，植物体内就会诱导产生大量的特异蛋白，这些特异蛋白参与了植物对非生物逆境的反应，协同调整植物生理生化以及代谢的变化，从而适应外部逆境，提高植物对非生物逆境的抗性。这表明植物对非生物逆境的抵抗并不仅仅是依靠某个功能基因就能够完成。在有关植物抗非生物逆境的众多研究中，科学家也克隆了许多不同来源的抗非生物逆境相关的功能基因并把它们转化到植物体中，但所取得的效果并不理想，而相比之下，转录调控基因则可以通过调控一系列与抗非生物逆境相关的功能基因的表达，能够明显提高植物对非生物逆境的抵抗能力。
    
    我国是一个水资源紧缺的国家，干旱和半干旱耕地面积为5.7亿亩，占全国总耕地面积的38％。干旱少雨导致大批植被死亡，土壤风化，土地荒漠化加剧，境内沙尘暴频繁发生。这不仅严重制约粮食生产，而且日益恶化人们的生存环境。其次，低温冷害是我国南北方农业生产长年发生的灾害，严重限制着早春作物的种植和晚秋作物的收获。除此之外，我国还有大片的盐渍土壤等待进一步的开发利用。因此，转ABP基因的抗旱，抗盐、耐低温作物新品种的育成必将对提高作物的单位面积产量和扩大种植区域产生积极的推动作用，转ABP基因的抗非生物逆境林木和草类新品种的育成将为我国的环境保护和美化带来可观的社会和生态效益以及经济效益。 （张璋）