葡萄原產(chǎn)于西亞一帶，2000多年前經(jīng)由絲綢之路傳入中國，千百年來以其甜美的口感、豐富的營養(yǎng)和廣泛的用途，深受中國人民喜愛。近年來，中國葡萄產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，并已躍升為全球葡萄栽培面積第二大的國家。我國葡萄主產(chǎn)區(qū)主要分布于我國北方干旱及半干旱地區(qū)，因此干旱脅迫成為制約葡萄生產(chǎn)的重要因素。目前，葡萄抗旱研究主要集中于生理機(jī)制研究，而對其分子調(diào)控機(jī)制的研究較少，揭示抗旱分子機(jī)制對葡萄抗性育種具有重要意義。
中國科學(xué)院武漢植物園園藝作物生物學(xué)課題組在研究員李紹華和副研究員辛海平的指導(dǎo)下，從原產(chǎn)于我國東北的抗寒旱種質(zhì)資源山葡萄（Vitis amurensis）中克隆了NAC家族基因VaNAC26，并對VaNAC26在非生物脅迫中的功能以及可能的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，VaNAC26在干旱、低溫以及高鹽脅迫下均顯著上調(diào)。在擬南芥中過表達(dá)VaNAC26可顯著提高植株的抗旱性和抗鹽性，而抗旱性表型最為突出。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該基因可提高植株在干旱脅迫下活性氧清除能力。對轉(zhuǎn)基因擬南芥microarray芯片分析發(fā)現(xiàn)，茉莉酸（JA）合成關(guān)鍵基因以及JA信號通路相關(guān)基因均有顯著上調(diào)，說明VaNAC26具有提高JA合成及其信號通路的能力。而過表達(dá)VaNAC26的擬南芥在正常狀態(tài)下葉片JA含量均顯著高于野生型，說明該基因可能通過提高JA合成途徑調(diào)控植物耐旱性。另外，在干旱條件下山葡萄葉片中JA含量同樣顯著上升，說明山葡萄的內(nèi)源JA同樣參與了其干旱脅迫應(yīng)答。
該研究揭示了VaNAC26通過茉莉酸途徑調(diào)控植株抗旱性的分子機(jī)理，研究成果于5月10日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Experimental Botany。園藝作物生物學(xué)課題組博士研究生方林川和蘇凌業(yè)為該論文的共同第一作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金重點項目、“十二五”科技支撐計劃和中科院青促會的資助。
過表達(dá)VaNAC26顯著提高擬南芥的抗旱性（A，B）和抗鹽性（C，D）
過表達(dá)VaNAC26提高擬南芥茉莉酸含量
