近日，南京农业大学陈发棣教授团队在权威杂志Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“CmERF5-CmRAP2.3 transcriptional cascade positively regulates waterlogging tolerance in Chrysanthemum morifolium”的研究论文。该研究揭示了一种新的转录级联调控模块，解析了菊花耐涝新机制。

菊花（Chrysanthemum morifolium）是我国传统名花和世界重要切花，具有极高的观赏和经济价值。菊花为浅根系，忌涝渍，短时间的根系积水就会对菊花造成重大伤害，严重影响菊花规模化生产与园林应用。开展菊花耐涝分子机制研究，是进行菊花耐涝性遗传改良与育种的前提，对解决制约菊花产业健康发展的问题意义重大。

该研究发现，过表达CmRAP2.3的转基因菊花株系耐涝性显著提高。RNA-seq分析和qRT-PCR验证结果显示，CmRAP2.3主要影响了活性氧路径相关基因的表达，生理指标测定显示具有相同的结果（图1）。

图1 CmRAP2.3过表达株系的RNA-seq分析和生理指标测定

该研究通过酵母单杂文库筛选获得了CmRAP2.3的上游调控转录因子CmERF5，并通过酵母单杂、双荧光素酶实验、原生质体检测、电泳迁移实验和染色质免疫沉淀实验，证明了CmERF5直接结合CmRAP2.3启动子区的GCC-box，并起转录激活作用。进一步研究发现，过表达CmERF5可以增强植物体内活性氧清除酶活性以及降低活性氧含量，从而提高菊花的耐涝性。该研究揭示了CmERF5-CmRAP2.3转录级联调控菊花耐涝性的新模式（图2），可为培育耐涝菊花新品种提供新的理论依据和基因资源。

图1 CmRAP2.3过表达株系的RNA-seq分析和生理指标测定

该研究通过酵母单杂文库筛选获得了CmRAP2.3的上游调控转录因子CmERF5，并通过酵母单杂、双荧光素酶实验、原生质体检测、电泳迁移实验和染色质免疫沉淀实验，证明了CmERF5直接结合CmRAP2.3启动子区的GCC-box，并起转录激活作用。进一步研究发现，过表达CmERF5可以增强植物体内活性氧清除酶活性以及降低活性氧含量，从而提高菊花的耐涝性。该研究揭示了CmERF5-CmRAP2.3转录级联调控菊花耐涝性的新模式（图2），可为培育耐涝菊花新品种提供新的理论依据和基因资源。

文章来源：植物生物技术Pbj