博士后风采（四十一）| 李淑敏
李淑敏，2023年6月毕业于
植物保护学院植物病理学专业，在康振生教授和毛虎德研究员的共同指导下从事小麦抗旱作用机制及抗条锈病作用机制研究。同年12月进入我校作物学流动站开展博士后研究，合作导师为毛虎德研究员，主要从事小麦抗旱基因资源的挖掘与分子机制研究，重点关注转录调控、泛素化修饰在小麦应答干旱胁迫中的功能。博士期间以第一作者及共同第一作者在Plant cell、Molecular Plant、Plant Cell & Environment、BMC Plant Biology等国际期刊发表SCI论文5篇，参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目5项。入站以来，获批博士后创新人才支持计划、中国博士后科学基金第75批面上项目资助。
作为RING-finger类型的E3泛素连接酶，TaGW2在调控小麦籽粒大小和粒重中的功能已经得到了广泛的研究，但是其是否参与调控小麦逆境胁迫应答及其在胁迫响应与小麦产量平衡中的作用仍然未知。该研究通过对TaGW2过表达小麦株系、沉默株系、tagw2基因编辑材料进行抗旱性鉴定发现，TaGW2过表达能够通过促进植株气孔关闭，提高水分利用效率，进而显著增强小麦抗旱性；而TaGW2基因沉默和tagw2基因编辑则降低了小麦水分利用效率和抗旱性。进一步通过TaGW2酵母双杂交文库筛选，并结合tagw2敲除突变体的泛素化组和蛋白质组分析，鉴定到了与TaGW2互作的重要蛋白TaARR12。体外和体内泛素化实验表明，TaGW2可通过26S蛋白酶体途径介导TaARR12的泛素化降解。通过构建并鉴定TaARR12过表达和沉默小麦株系的抗旱性，结果发现TaARR12可抑制植株气孔开度，降低水分利用效率，进而负调控小麦抗旱性。此外，利用DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和转录组测序（RNA-seq）发掘了TaARR12结合的顺式作用元件和下游调控靶基因，并进一步阐明了TaARR12通过结合细胞分裂素响应元件（Cytokinin Response Element，CRM），抑制TaABF2、TaABI5等逆境胁迫响应基因的表达，从而负调控小麦抗旱性。在此基础上，利用tagw2基因编辑材料创制了TaARR12沉默小麦株系，表型鉴定发现敲除tagw2并沉默TaARR12可协同改良小麦抗旱性和产量。以上研究为小麦生长-防御平衡提供了重要的理论依据，为小麦抗逆遗传改良提供了重要的基因资源和方案。
