不影响产量的耐热大米

面对全球变暖，培育抗逆性和耐热性植物一直是植物育种和遗传学的长期目标。诸如转录调控和耐热性基因过表达等策略往往会降低作物产量。现在，Lu等人在Nature Genetics上报道了一种蜡生物合成模块，该模块可以通过基因工程提高高温胁迫下的水稻产量，而不会影响生产力。利用不同温度下的原位杂交试验，作者发现表皮层的热诱导转录因子NAT1是耐热性的负调节因子。过表达突变体和对照稻的产量相关性状证实了nat1在苗期和生殖期介导的耐热性。转录组和表观遗传分析进一步揭示了NAT1是热胁迫下蜡合成的关键调节剂，并得到了突变体叶片蜡晶体表面分析和定量分析的支持。通过功能缺失（LOF）突变体，作者证明NAT1通过抑制bHLH110和CER1/CER1L的调节间接增强蜡沉积和耐热性。重要的是，转基因Nat1 LOF突变体在另外两个水稻品种上的田间试验证实了它们在不损失产量的情况下提高了耐热性。