西北农林科技大学博士在植物科学1区Top期刊上发表研究成果，在小麦发育及非生物胁迫方面取得新进展

近日，西北农林科技大学农学院许盛宝教授团队在《Plant，Cell & Environment》上发表了题为“TaGSK3 regulates wheat development and stress adaptation through BR-dependent and BR-independent pathways”的研究论文，揭示了油菜素甾醇 (Brassinosteroid, BR) 信号途径的负调控因子TaGSK3通过依赖于BR信号途径和独立于BR信号途径的方式调控小麦的发育和非生物胁迫适应性，为利用TaGSK3改善小麦农艺性状和增强抗逆性提供了重要参考。

BR广泛参与调控植物的发育及非生物胁迫抗性，然而其在小麦中的功能很大程度上是未知的。本研究利用TaGSK3的功能缺失突变体及TaGSK3-3D的功能获得型突变体系统揭示了TaGSK3在小麦发育、非生物胁迫响应及BR信号转导中的作用。研究表明，TaGSK3的四重和五重突变体放大了BR信号，促进了小麦幼苗的发育。TaGSK3的六重突变体表现出严重的发育缺陷，但仍然响应外源BR信号，指出TaGSK3同源基因间的功能冗余性和非BR相关的功能。此外，TaGSK3-3D的功能获得型突变阻碍了BR信号转导，赋予了小麦紧凑、矮秆的株型。重要的是，TaGSK3-3D的功能获得型突变显著提高了小麦的抗旱和耐热能力，且独立于BR信号增强了小麦的耐热。进一步研究表明，TaGSK3-3D的功能获得型突变在胁迫条件下通过调节气孔介导的水分流失来维持较高的相对含水量，还通过维持较低的ROS水平以减少细胞损伤，从而在逆境条件下更好的生长。总之，本研究为了解TaGSK3在小麦的发育、胁迫响应和BR信号转导中的作用提供了全面的见解，为利用TaGSK3改善小麦农艺性状和增强抗逆性提供了重要参考。

TaGSK3突变体的发育表型

西北农林科技大学农学院许盛宝教授和吉万全教授为该论文的共同通讯作者，已毕业博士郭效龙和在读博士张嘉良为论文的共同第一作者。作物抗逆与高效生产全国重点实验室和农学院作物生物学创新中心为本研究提供了支持。该研究得到了国家自然科学基金和“两链融合”陕西省“小麦种业创新工程”重点研发项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1111/pce.14890

来源：西北农林科技大学农学院