3月12日,中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队揭示了小麦细胞壁相关激酶TaWAK5通过感知干旱胁迫并激活气孔关闭的新机制。相关研究成果发表在《高级研究杂志(Journal of Advanced Research)》上。
干旱是制约全球小麦生产的主要逆境因子。当小麦遭遇干旱缺水时,叶片气孔关闭是减少水分散失、维持体内水分平衡的关键策略,但其分子机制尚不明确。

研究团队采用离体叶片失水速率为指标,排除水分吸收和运输的干扰。通过对323份小麦材料进行全基因组关联分析,定位到一个编码细胞壁相关激酶的关键基因TaWAK5。研究发现,该基因编码的蛋白能特异性识别小麦在干旱胁迫时诱导细胞壁果胶降解产生的一种信号分子,并激活气孔关闭以减少水分散失。进一步研究发现,过表达该基因可显著提高小麦抗旱性,反之则对干旱更敏感。该研究为理解植物如何“感知”水分胁迫和未来小麦抗旱性遗传改良提供了新视角和重要靶点。
作科所副研究员王景一、李龙、李超男为论文的共同第一作者,作科所景蕊莲研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系、国家自然科学基金、农业生物育种重大专项等项目资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.03.018