文章信息

文章题目：An Oryza orphan gene confers trans-species drought tolerance

期刊：Cell

发表时间：2026 年 7 月 23 日

主要内容：华中农业大学熊立仲教授团队在国际学术期刊 Cell 在线发表了题为 “An Oryza orphan gene confers trans-species drought tolerance”的研究论文。该研究从水稻自然变异中鉴定出稻属特有孤儿基因 ROAD1，并揭示了这一新近演化产生的基因如何介入保守的脱落酸（ABA）信号网络并增强植物抗旱性。携带其功能等位基因 ROAD1^C 的水稻在田间干旱条件下的产量显著高于对照，并在拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树等多种受试植物中显示出跨物种抗旱应用潜力。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00803-2 

使用 TransGen 产品：

BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601)

EasyScript^® One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AE311)

背景介绍

干旱是威胁全球作物生产和粮食安全的重要环境因素。植物主要依赖脱落酸（ABA）信号通路来应对干旱胁迫，但该通路的核心组分在不同植物中高度保守，且广泛参与调控生长发育。若直接干预这些核心组分，常伴随生长迟缓、产量下降等不利影响。因此，能否在提高抗旱性的同时减少对正常生长的负面影响，是作物抗逆育种亟待破解的关键难题。

文章概述

研究团队通过对 240 份水稻自然群体的田间抗旱表型鉴定和全基因组关联分析，鉴定出一个影响水稻抗旱性的关键基因 ROAD1。ROAD1 存在两个主要单倍型：编码完整蛋白的功能型 ROAD1^C，以及因终止密码子提前导致功能缺失的 ROAD1^T。

在作用机制层面，研究揭示 ROAD1 蛋白能直接结合 ABA 信号通路中的负调控因子 OsPP2C68，削弱其与 SnRK2 类激酶之间的相互作用，从而解除 OsPP2C68 对 SnRK2 的抑制作用，促进下游抗旱响应。值得注意的是，ROAD1 在正常条件下蛋白丰度很低，仅在干旱胁迫下显著积累，这种胁迫依赖的表达特征为其“干旱时增强抗逆、正常时不明显影响生长”的特性提供了分子解释。

在育种应用方面，团队将来自抗旱恢复系的 ROAD1^C 导入优良品种遗传背景，构建近等基因系并进行田间试验。结果显示，携带 ROAD1^C 的材料在干旱条件下产量较对照增加约 21%–35%，而正常浇水时未观察到明显的生长或产量差，展现出兼顾抗旱性与稳产性的重要育种潜力。进一步研究发现，由于 PP2C-SnRK2 模块在陆地植物中高度保守，ROAD1^C 编码的蛋白能够与拟南芥、玉米和小麦中的 PP2C 同源蛋白互作；在拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树中异源表达 ROAD1^C，均可改善抗旱相关表型，展示了跨物种应用的广阔前景。

ROAD1 介导跨物种抗旱的作用模式

该研究将孤儿基因的适应性演化与保守胁迫信号网络联系起来，揭示了谱系特异新基因介入高度保守通路的分子机制，为理解植物如何获得新的环境适应能力提供了新视角。同时，ROAD1^C 作为兼具抗旱增产与正常生长的基因资源，为作物抗逆育种开辟了新的路径。

全式金生物产品支撑

优质的试剂是科学研究的利器。全式金生物的BL21(DE3) 感受态细胞（CD601）和反转录试剂（AE311）助力本研究。产品自上市以来，深受客户青睐，多次荣登知名期刊，助力科学研究。

BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601) 

本产品经特殊工艺制作，可用于 DNA 的化学转化。使用 pUC19 质粒 DNA 检测，转化效率高达 10⁷ cfu/μg DNA。使用 Control Plasmid I (Amp⁺) 用于检测细胞是否具有表达功能，表达蛋白大小为 25 kDa。

产品特点:

• 该菌株用于 T7 RNA 聚合酶为表达系统的高效外源基因的蛋白表达宿主，T7 噬菌体 RNA 聚合酶基因的表达受控于 λ 噬菌体 DE3 区的 lacUV5 启动子，该区整合于 BL21 的染色体上。

• 该菌株适合于非毒性蛋白的表达。

EasyScript^® One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AE311)

本产品以 RNA 为模板，在同一反应体系中，合成第一链 cDNA 的同时去除 RNA 模板中残留的基因组 DNA。反应结束后，只需在 85℃ 加热 5 秒钟，即可同时失活 TranScript^® RT/RI 与 gDNA Remover。

产品特点：

• 在同一反应体系中，同时完成反转录与基因组 DNA 的去除，操作简便，降低污染机率。

• 产物用于 qPCR：反转录 15 分钟；产物用于 PCR：反转录 30 分钟。

• 反应结束后，同时热失活 RT/RI 与 gDNA Remover。与传统的用 DNase I 预处理 RNA 的方法相比，避免了处理后热失活 DNase I 对 RNA 的损伤。

• 合成片段≤8 kb。  

全式金生物的产品再度亮相 Cell 期刊，不仅是对全式金生物产品卓越品质与雄厚实力的有力见证，更是生动展现了全式金生物长期秉持的“品质高于一切，精品服务客户”核心理念。一直以来，全式金生物凭借对品质的执着追求和对创新的不懈探索，其产品已成为众多科研工作者信赖的得力助手。展望未来，我们将持续推出更多优质产品，期望携手更多科研领域的杰出人才，共同攀登科学高峰，书写科研创新的辉煌篇章。

使用 BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601) 产品发表的部分文章：

• Tu H F, Liu Q , et al. An Oryza orphan gene confers trans-species drought tolerance[J]. Cell, 2026.(IF 42.50)

• Shao N, Chen M J , et al. Chloroplast sunscreening by protein condensates confers high-light tolerance [J]. Cell, 2026.(IF 42.50)

• Lan Z, Song Z, Wang Z, et al. Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas[J]. Cell, 2023.(IF 64.50)

• Huang Y, Yang J, Sun X, et al. Perception of viral infections and initiation of antiviral defence in rice[J]. Nature, 2025(IF 50.50)

• Chen C C, Yu Z P, Liu Z W, et al. Chanoclavine synthase operates by an NADPH-independent superoxide mechanism[J]. Nature, 2025.(IF 50.50)

• Lu P, Cheng Y, Xue L, et al. Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders[J]. Cell, 2024.(IF 45.60)

• Li H L, Zhang Y, Rao G, et al. Rift Valley fever virus coordinates the assembly of a programmable E3 ligase to promote viral replication[J]. Cell, 2024.(IF 45.60)

• Hu Q, Liu H, He Y, et al. Regulatory mechanisms of strigolactone perception in rice[J]. Cell, 2024.(IF 45.60)

• Wu K M, Xu Q H, Liu Y Q, et al. Neuronal FAM171A2 mediates a-synuclein fibril uptake and drives Parkinson’s disease [J]. Science, 2025.(IF 44.70)

• Zeng S Y, Zhang S Q, Zhang S N, et al. TPPP/p25 amyloid seeding activity as a specific biomarker for multiple system atrophy[J]. Cell, 2026(IF 42.50)

• Yang G Y, Wu M, Zhang S A, et al. Editing strigolactone hormone receptor for robust antiviral silencing in rice[J]. Cell, 2026.(IF 42.50)

• Deng Z, Pu L, Deng K, et al. Targeting TFAP2β condensation suppresses the development of esophageal squamous cell carcinoma[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)

• Zhang J Y, Wang B, Xu H R, et al. Root microbiota regulates tiller number in rice[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)

使用 EasyScript^® One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AE311) 产品发表的部分文章：

• Tu H F, Liu Q , et al. An Oryza orphan gene confers trans-species drought tolerance[J]. Cell, 2026.(IF 42.50)

• Wang Y K, Song S Y, Zhang W X, et al. Deciphering phenylalanine-derived salicylic acid biosynthesis in plants [J]. Nature, 2025. (IF 48.50)

• Tang L P, Zhai L M, Li J M, et al. Time-resolved reprogramming of single somatic cells into totipotent states during plant regeneration[J]. Cell, 2025. (IF 45.50)

• Yu Y, Li W, Liu Y, et al. A Zea genus-specific micropeptide controls kernel dehydration in maize[J]. Cell, 2025.(IF 45.50)

• Li S, Tian Y, Wu K, et al. Modulating plant growth–metabolism coordination for sustainable agriculture[J]. Nature, 2018.(IF 41.58)

• Wu K, Wang S, Song W, et al. Enhanced sustainable green revolution yield via nitrogen-responsive chromatin modulation in rice[J]. Science, 2020.(IF 41.03)

• Sheng C, Zhao J, Di Z, et al. Spatially resolved in vivo imaging of inflammation-associated mRNA via enzymatic fluorescence amplification in a molecular beacon[J]. Nature Biomedical Engineering, 2022.(IF 26.80)

• Lin J L, Chen L X, Wu W K, et al. Single-cell RNA sequencing reveals a hierarchical transcriptional regulatory network of terpenoid biosynthesis in cotton secretory glandular cells[J]. Molecular plant, 2023.(IF 17.10)

• Lin J L, Fang X, Li J X, et al. Dirigent gene editing of gossypol enantiomers for toxicity-depleted cotton seeds[J]. Nature Plants, 2023.(IF 15.80)

• Mo J, Chen Z, Qin S, et al. TRADES: targeted RNA demethylation by suntag system[J]. Advanced Science, 2020.(IF 15.80)