应兰州大学生命科学学院、细胞活动与逆境适应教育部重点实验室和甘肃省基因编辑育种重点实验室邀请，华中农业大学生命科学技术学院代明球教授在逸夫生物楼305国锠报告厅为我院师生做题为《玉米抗旱遗传机制解析与基因克隆》的精彩学术报告。会议由生命科学学院院长侯岁稳教授主持，生命科学学院教职工、研究生及本科生等200多人认真聆听了报告。代明球教授主要研究方向为玉米非生物逆境抗性机理与应用研究。近年来，系统地揭示了玉米抗旱的遗传机制，鉴定到一批重要的抗旱相关基因；挖掘到多个抗旱优良变异并开发了系列分子标记。
玉米作为我国主要粮食作物，对保障国家粮食安全至关重要。但是玉米对干旱环境相对敏感，每年因干旱灾害造成我国各地玉米大幅减产，给农民带来了巨大的经济损失。近年来，科学家们通过各种育种手段大幅提高了玉米产量，但伴随而来的是玉米抗旱性的显著下降，表明产量性状和抗逆性状存在拮抗，且控制二者的遗传位点在基因组上紧密连锁。如何打破这种连锁，使产量和抗性达到平衡是作物育种研究领域极具应用价值的研究方向，而找到控制产量性状的干旱胁迫应答调控位点并揭示其遗传与分子作用机制，是高产、抗旱作物育种面临的重大瓶颈问题。
代明球教授团队基于正常浇水和干旱胁迫生长条件下338份玉米自然群体的测序分析，克隆了位于8号染色体上调控srna表达和干旱胁迫的特异性位点dresh8（反向重复序列，transposable element-inverted repeat，te-ir）。通过基因编辑手段获得了dresh8玉米突变体植株，发现该转基因玉米较野生型玉米更抗旱，且显著减少了srna的产生，表明dresh8是玉米群体内调控抗旱性和srna表达变异的重要位点。产量调查和进化分析发现，dresh8能够介导抗旱性和产量性状之间的选择平衡：在降雨充沛的环境中，选择种植有dresh8的玉米以提高产量；而在干旱环境下，种植缺失dresh8的玉米则可以去除由dresh8产生的srna对抗旱基因的抑制作用，从而能够在干旱条件生长。进一步研究显示，全基因组范围内的te通过形成ir序列控制了42%左右的干旱应答srna的表达，表明ir在玉米干旱响应中发挥着广泛的作用。
该研究揭示了te通过形成ir结构参与基因转录后调控，进而平衡作物产量和环境适应性的关键遗传与分子调控机制。这种由te-ir结构驱动的平衡机制，为作物抗旱、高产精准设计育种奠定了理论基础，提供了优异遗传资源。
报告结束后，参加会议的老师和同学们与代明球教授就相关问题进行了深入的探讨，与会人员从中受益匪浅，收获颇多。这次学术报告的召开为以后兰州大学与华中农业大学之间的科研交流、项目合作和人才培养等奠定了良好的基础。
