氮素是植物生长和发育所必需的重要营养元素之一。它在植物体内参与蛋白质合成、叶绿素合成、DNA合成等关键生物过程。然而，在农业生产中，氮素缺乏是常见的问题之一。苹果是全球重要的果树之一，对氮素的需求量较高。氮素缺乏会严重影响苹果的生长、发育和产量。因此，研究苹果植物对氮素缺乏的响应机制，以及提高苹果植物对氮素缺乏的适应能力，对于促进苹果栽培的可持续性和提高果实质量具有重要意义。在过去的研究中，小泛素修饰因子（SUMO）作为一种重要的蛋白质修饰因子被广泛报道。SUMO小分子可以修饰目标蛋白，并调节其活性、稳定性和亚细胞定位。2023年10月，Fruit Research 在线发表了西北农林科技大学管清美教授和李雪薇副教授团队题为Interfering small ubiquitin modifiers (SUMO) exhibits apple's enhanced tolerance to nitrogen deficiency 的研究论文。
研究发现，SUMO在植物中参与调控多种生理过程，包括植物的生长、发育、应答逆境等。该研究通过干扰MdSUMO2 基因表达，研究了苹果在氮素缺乏条件下的生长和发育。研究结果显示，通过抑制MdSUMO2 基因的表达，苹果植株在氮素缺乏的环境中表现出了增强的耐受性。研究发现，干扰MdSUMO2 基因表达的苹果植株在氮素缺乏条件下具有更好的生长和发育表现。它们表现出更高的生物量积累、更大的根系发育和更高的叶绿素含量。这项研究的结果表明，MdSUMO2 在调节苹果对氮素缺乏的响应中起着重要的作用。通过干扰MdSUMO2 表达，可以增强苹果植株对氮素缺乏的适应能力。这项研究对于理解苹果植物对氮素营养的调控机制具有重要意义，并为进一步改良苹果栽培品种、提高氮素利用效率提供了新的思路和策略。图1 MdSUMO2 在N缺乏条件下调节根系的发育西北农林科技大学李雪薇副教授和管清美教授为该论文的通讯作者，本研究得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.48130/FruRes-2023-0024
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