小麦是保障我国粮食安全的核心主粮，提升小麦抗逆与穗发芽抗性是遗传育种的重要目标。在实际生产中，干旱、盐碱等环境因素，严重制约小麦生长发育；另外，收获期持续阴雨天气极易导致小麦穗发芽灾害，造成粮食减产和品质劣化。脱落酸（ABA）是调控种子休眠特性与植物逆境响应的核心激素，相关研究在ABA代谢合成与信号传导通路层面做了深入解析，而其中的翻译调控机制仍缺乏深入的挖掘与利用。
翻译调控可通过重塑细胞蛋白质组格局，精准调控细胞稳态建成与外界胁迫响应过程，是植物适应环境的重要调控方式。真核生物mRNA包含多种顺式调控元件，例如位于5′ UTR的上游开放阅读框(uORF)可抑制下游基因的翻译，是精细调控基因翻译效率的重要元件。在动植物中uORF广泛存在，但仅有少数得到功能验证。近年来随着基因单碱基编辑技术的发展，为解析uORF功能和精准改良作物农艺性状提供了有力手段。
本研究利用单碱基编辑技术对小麦TaABA2-5A基因的uORF进行定点突变，解除了其对下游主基因的翻译抑制。结果表明uORF编辑在不影响TaABA2-5A基因转录条件下，显著提升其翻译效率，进而提高内源ABA含量；最终赋予小麦耐盐、耐旱能力与穗发芽抗性，不仅如此，该调控机制在水稻中也保守存在。以上发现为通过RNA调控元件编辑改造实现精准作物分子育种提供了新路径。
该研究结果以题为Engineering the uORF of TaABA2 enhances stress tolerance and prevents preharvest sprouting in wheat的论文于9月2日在线发表在Science China Life Sciences杂志。中国科学院遗传与发育生物学研究所张笑凡博士、王震博士和李帛树博士为论文第一作者，曹晓风研究员和邓娴研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、生物育种国家科技重大专项、国家自然科学基金以及中国科学院相关项目资助。
