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河南农业大学王志强教授团队近日在《植物、细胞与环境》期刊发表研究成果，首次系统揭示了丙酸作为一种新型信号分子，通过调控能量代谢、激素信号与表观遗传网络，显著增强小麦抗旱性的多重机制。
研究发现，在小麦祖先种“节节麦”中，干旱胁迫会诱导丙酸显著积累。据此，科研人员外源施用10 mM丙酸，发现能有效提高小麦在干旱条件下的存活率与叶片持水能力。其作用机理主要包括三个方面：其一，丙酸通过激活脱落酸信号通路，调控保卫细胞离子流动，诱导气孔关闭，从而减少水分流失。其二，丙酸通过β-氧化生成乙酰-CoA和丙酰-CoA，驱动三羧酸循环，增强能量代谢，为逆境响应提供充足能量。其三，丙酸能显著提升组蛋白乙酰化水平，并特异性诱导组蛋白乙酰转移酶TaP300/CREB的表达，通过表观遗传修饰强化抗旱相关基因的转录。此外，田间试验证实，丙酸处理能改善干旱条件下小麦的光合作用与农艺性状，最终提高产量并降低籽粒重金属含量。该研究为开发基于代谢物的小麦抗旱新技术提供了坚实的理论依据和创新思路。
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