近日，中国农业科学院作物科学研究所作物转基因和基因编辑技术与应用创新团队认定了一个关键基因TaPPR13，用于控制小麦抗旱性，澄清了基因编码的蛋白质通过控制小麦的光合作用和胁迫响应相关基因的表达来提高小麦抗旱和胁迫的分子机制。《先进科学》发表了相关研究成果(Advanced Science)上。

作为世界三大谷类作物之一，小麦的产量占全球谷类总产量的30%，干旱威胁严重影响小麦的生长发育，已经成为制约小麦产量的主要因素。虽然转录因子TaBZR2在团队早期得到了证实，可以显著提高小麦的抗旱性，但仍有许多基因功能没有得到充分注释。

研究小组结合之前的研究结果，将小麦抗旱关键基因TaPPR13鉴定为调节小麦抗旱性的关键基因。这种基因可以通过TaBZR2激活表达，然后通过调节逆行信号通道来增强小麦的抗氧化保护系统。

进一步研究发现，这一调控过程显著改善了叶绿体编码的光合基因和胁迫响应相关基因的表达，最终诱导关闭气孔以减少水分流失。根据田间抗旱鉴定分析，通过TaPPR13基因的表达可以提高小麦的净光合效率、水分利用效率和单株产量。这项研究为小麦抗旱节水的繁殖提供了重要的目标和理论依据。

这项研究得到了农业生物育种国家重大科技项目、中国农业科学院科技创新项目等项目的支持。