胡萝卜 DcNCED2基因：提升植物抗旱力，调控类胡萝卜素与 ABA 代谢

《Plant Cell Reports》：DcNCED2 promotes ABA synthesis via carotenoid degradation and enhances drought resistance in carrot

为应对胡萝卜干旱胁迫问题，研究人员开展 DcNCED2基因研究，发现其可增强植物抗旱性及调控相关代谢。

　　胡萝卜（Daucus carota L.）是伞形科二年生根菜类作物。在其生长发育过程中，常遭受干旱胁迫，致使产量和品质下降。9 - 顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶（9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase，NCED）是类胡萝卜素降解和脱落酸（abscisic acid，ABA）合成途径中的重要限速酶，直接影响植物的抗旱性。因此，研究胡萝卜 D_cNCED 基因响应干旱胁迫的分子机制具有重要科学意义。

本研究对 D_cNCED₂基因进行表达特异性分析，发现该基因的表达水平在播种后 60 - 75 天达到最高值。研究人员通过构建植物过表达载体，将 D_cNCED₂基因转入拟南芥（Arabidopsis thaliana）和胡萝卜中。结果发现，转基因拟南芥呈现出耐旱表型，根更长，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化物酶（peroxidase，POD）活性更高，丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量更低，ABA 含量及相关基因表达更高，叶黄素和 β - 胡萝卜素含量更低。这表明 D_cNCED₂基因能够提高幼苗的耐旱性。

与野生型胡萝卜相比，过表达 D_cNCED₂基因的胡萝卜叶片中 ABA 含量显著增加，而叶黄素、α - 胡萝卜素和 β - 胡萝卜素含量降低。大多数相关基因的表达水平变化与上述结果一致。这些结果表明，D_cNCED₂基因可促进胡萝卜叶片中类胡萝卜素的降解和 ABA 的合成，从而实现对胡萝卜植株非生物胁迫的调控。