新京報訊（記者 趙利新）近日，北京林業大學科研團隊在Journal of Integrative Plant Biology上發表研究論文，該研究透過對衰老幹旱雙重誘導啟動子的利用，誘導乾旱情況下細胞分裂素的合成，增強毛白楊的乾旱耐受性，並揭示了其分子機制。1月16日，記者專訪了論文第一作者、團隊成員王厚領博士。
大團隊正在進行討論。左一：南方科技大學郭紅衛教授、左二：北京林業大學夏新莉教授、右二：北京林業大學李中海教授、右三：北京林業大學王厚領博士。受訪者供圖
新京報：延緩植物衰老和增強植物耐旱，是怎樣的關係？
王厚領：由於季節變化的影響，在秋季發生的樹木葉片顏色由綠色變為黃色或者紅色，就是自然界典型的葉片衰老。除此之外，乾旱等外界環境因素也會誘發植物葉片衰老，嚴重時會導致植物整株死亡。
乾旱誘發的植物葉片衰老，通常是因為導致了含氧自由基（活性氧）的產生，活性氧既能作為一種重要訊號分子介導調控植物對乾旱脅迫的響應，同時重度乾旱下大量產生的活性氧，也會引起膜脂過氧化與脫脂化，繼而在細胞以及器官層面上引起葉片衰老死亡。透過定向分子設計，用乾旱和衰老誘導的啟動子驅動細胞分裂素合成關鍵基因，能在植物遭受乾旱脅迫時，誘導合成大量細胞分裂素，一方面延緩活性氧迸發，降低對細胞膜的氧化損傷，另一方面細胞分裂素能維持一些清除活性氧相關酶如CAT、SOD、APX的活性，延緩因活性氧造成的葉片衰老，繼而緩解乾旱對植物的影響，達到提高植物耐旱性的作用。
新京報：該研究對於獲得耐旱且速生的轉基因毛白楊植株，有怎樣的現實價值？
王厚領：全球有1/3以上的土地處於乾旱和半乾旱地區，我國乾旱、半乾旱地區約佔全國土地面積的45%，這些地方主要集中在北方地區，同時北方地區也是毛白楊的天然適生區，選擇毛白楊進行抗乾旱遺傳改良，能在源頭上加強種質資源創新，使我們在未來缺水的土地上，儘量維持人工林的良好生長態勢，最大限度地降低乾旱導致的經濟和生態損失，從林業行業長期穩定發展的角度支撐國家發展，民族復興。
新京報：未來研究將聚焦哪些方面？
王厚領：未來需要聚焦並依託“基因組編輯”這一近十年發展起來的突破性新技術，對林木良種特定性狀進行精準改良，以國家“十四五”重點研發計劃為契機，著力推動林業種質資源培育與質量提升。
據悉，團隊中北京林業大學生物學院夏新莉教授課題組長期從事木本植物抗旱調控機制的研究與良種遺傳改良，南方科技大學郭紅衛教授、北京林業大學李中海教授課題組長期從事植物葉片衰老的研究。
新京報記者 趙利新
編輯 唐崢 校對 郭利
