首 頁 內蒙古大學科研團隊找到紫花苜蓿抗旱增產“基因開關”
2026年1月22日，內蒙古大學生命科學學院牛一丁教授團隊在紫花苜蓿抗旱與生長調控機制研究方面取得重大突破。團隊成功鑒定出一個關鍵基因ERF026，該基因如同一把“分子開關”，能有效破解紫花苜蓿面臨干旱時“要生長還是要保命”的兩難困境，為培育高產、抗旱的牧草新品種提供了核心基因資源與理論依據。該研究成果已發表于植物科學領域國際頂級期刊Plant Physiology。
紫花苜蓿被譽為“牧草之王”，是畜牧業的核心飼料作物，兼具極高經濟與生態價值。然而，它對干旱脅迫極為敏感，嚴重制約了其在干旱、半干旱地區的產量與推廣。長期以來，作物育種中普遍存在“生長—防御權衡”難題，即植物在激活抗旱防御機制時，往往以抑制生長、降低產量為代價。
牛一丁教授團隊此次發現的ERF026基因，屬于AP2/ERF轉錄因子家族。研究首次揭示，該基因是連接茉莉酸信號通路與植株生長發育的關鍵樞紐。它能夠特異性識別基因上的一個全新DNA位點（STRE），直接調控茉莉酸的生物合成。
研究發現，抑制ERF026基因的表達（即令其“沉默”），能夠產生一箭雙雕的奇效，在正常條件下，茉莉酸合成受抑，植株能將更多能量用于生長，生物量顯著增加，同時葉片氣孔密度降低，有效提高水分利用效率；當遭遇干旱時，植物防御機制被激活，讓植物切換到“防御模式”幫助植物扛過缺水逆境，植株在高效利用有限水分的同時，體內的抗氧化酶系統持續保持高效運行，提升清除有害自由基、抵御干旱損傷的能力。這意味著，通過調控這一個基因，即可同步實現“促生長”與“強抗旱”的雙重目標，打破傳統認知中二者難以兼得的壁壘。
該研究成果具有重要的應用前景。未來可通過基因編輯技術對其進行精準調控，定向培育出適應干旱地區種植、高產穩產的紫花苜蓿新種質。這不僅有助于保障我國畜牧業飼料安全，對干旱地區生態恢復與水土保持也將起到積極作用。
該研究得到國家科技創新2030重大項目、國家自然科學基金和內蒙古自治區自然科學基金等項目支持。
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