谷子SiMYB52基因通过调控硫同化与抗氧化防御增强拟南芥抗旱性的分子机制

本研究揭示了谷子R2R3-MYB转录因子SiMYB52通过激活硫转运基因（AtSULTR1;1/1;2）表达，提升ATP硫酰酶（ATPS）、亚硫酸还原酶（SiR）和O-乙酰丝氨酸(硫醇)裂解酶（OASTL）活性，促进半胱氨酸（Cys）和谷胱甘肽（GSH）合成，进而增强SOD/CAT/GPX/GR抗氧化酶系统清除活性氧（ROS）的能力，为作物抗旱分子育种提供新靶点。

　　

亮点

• SiMYB52定位于细胞核并具有转录激活活性

• 过表达SiMYB52显著提升拟南芥对干旱胁迫的抗性

• 激活硫转运基因AtSULTR1;1/1;2表达，增强硫同化关键酶（ATPS/SiR/OASTL）活性

• 提高叶片半胱氨酸（Cys）和谷胱甘肽（GSH）含量

• 增强SOD/CAT/GPX/GR抗氧化酶系统清除ROS能力

讨论

干旱是限制作物产量的主要环境胁迫。本研究发现谷子SiMYB52通过双重机制增强抗旱性：一方面通过调控硫代谢通路增加GSH合成，另一方面激活抗氧化防御系统。这与玉米ZmSO基因（Xia et al., 2018）和拟南芥AtMYB52（Park et al., 2011）的作用机制相呼应，但首次在C₄作物中揭示R2R3-MYB对硫同化与抗氧化协同调控的分子机制。

作者贡献声明

韩燕沙：研究设计、数据获取、论文撰写与基金支持；伊慧兰：研究构思与经费支持；杨磊：数据分析和论文起草

利益冲突声明

作者声明无利益冲突

数据可用性声明

数据可根据需求提供

致谢

感谢国家自然科学基金（31972132）、山西省自然科学基金（202203021221013）等项目的资助，特别致谢裴雁曦教授的技术支持。