近日，国家重点实验室作物优异种质创新团队段会军教授课题组在国际学术期刊Plant, Cell & Environment（中科院一区，IF=6）在线发表了题为“ZmHB53, a Maize Homeodomain - Leucine Zipper I Transcription Factor Family Gene, Contributes to Abscisic Acid Sensitivity and Confers Seedling Drought Tolerance by Promoting the Activity of ZmPYL4”的研究论文。

干旱是全球农作物生产面临的主要挑战之一，尤其在水资源匮乏和气候变化日益加剧的背景下，我国粮食安全正遭遇严峻考验。HD-Zip家族，作为在干旱应答反应中扮演关键角色的特异性调控转录因子，其抗旱机制尚未完全揭示。脱落酸作为关键的植物激素，在植物应对非生物胁迫的过程中扮演着至关重要的角色。尽管已经初步建立了由PYR/PYL/RCARs受体介导的植物激素ABA的胞内受体PYLS家族的信号传导模型，但PYLs家族作为其他转录因子受体在干旱应答中的作用及其调控机制仍需进一步深入研究。

本研究首次揭示了HD-Zip类转录因子基因ZmHB53 通过促进ZmPYL4 的活性从而提高玉米对干旱的耐受能力。通过对ZmHB53 转基因玉米植株和突变体植株的功能验证，发现ZmHB53 过表达株系显著提升了玉米的耐旱能力，而突变体的耐旱能力显著降低。通过DAP-Seq、酵母单杂交、EMSA和双荧光素酶等研究表明，ZmHB53 能够直接与ABA受体基因ZmPYL4 结合，并上调其表达水平。此外，在干旱胁迫处理下ZmHB53 转基因植株中，其他几个与ABA信号通路相关的干旱响应基因ABF、CYPs 和bHLHs 等的表达也相应上调，进一步促进了玉米对干旱胁迫的耐受能力。