干旱是影响植物生长发育的主要非生物胁迫因素之一，对作物生长、产量和品质造成严重威胁。为了应对干旱等逆境，植物进化出了复杂的调控机制，其中转录因子（TFs）在基因表达调控中扮演着重要角色。AP2/ERF（APETALA2/乙烯响应元件结合因子）是植物中最大的转录因子家族之一，参与植物生长、发育、激素信号传导及逆境响应等多种生物过程。该家族成员通过结合下游靶基因启动子区域的DRE等顺式作用元件，调控基因表达，从而增强植物的抗逆性。马铃薯作为全球重要的经济作物，对干旱胁迫高度敏感，其产量和品质易受干旱影响。前期研究从马铃薯 ERF 转录组数据库中筛选出 15 个干旱响应的 StERF 基因，其中StERF79在多种胁迫处理下表现出显著的表达差异，但其具体抗旱机制尚不明确。
基于此，本研究通过基因克隆、遗传转化及生理生化分析，系统验证了 StERF79 基因在马铃薯抗旱中的功能及调控机制。研究发现，StERF79基因的过表达显著增强了马铃薯的耐旱性，而RNA干扰（RNAi）抑制StERF79表达的转基因马铃薯则表现出耐旱性降低。在自然干旱胁迫条件下，StERF79过表达株系的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性显著高于野生型，同时脯氨酸（Pro）含量增加，丙二醛（MDA）含量降低，表明StERF79基因的过表达能够增强植物的抗氧化能力和细胞保护机制，减轻干旱胁迫对植物细胞的损伤。进一步分析表明，StERF79转录因子能够通过与下游靶基因StDHN-2启动子区域的DRE顺式作用元件结合，激活其表达。StDHN-2基因属于LEA（晚胚胎发育丰富）蛋白家族的脱水素（DHN）亚家族，这类蛋白在植物应对干旱等逆境胁迫时起到细胞脱水保护的作用。通过酵母单杂交、双荧光素酶和GUS染色等实验，验证了StERF79与DRE元件的相互作用及其对StDHN-2表达的调控作用。
综上所述，StERF79基因在马铃薯耐旱性中发挥着正向调控作用，其通过激活StDHN-2基因的表达，增强了植物的抗氧化能力和细胞保护机制，从而提高了马铃薯对干旱胁迫的耐受性。这一发现不仅为理解马铃薯耐旱性的分子机制提供了新的见解，也为通过基因工程手段改良马铃薯耐旱性提供了重要的基因资源。