硼是植物生长发育所必需的微量元素，但植物硼缺乏、适宜和毒害的浓度范围较窄。盐渍土中的硼含量往往比较充裕，甚至对不耐硼植物造成硼毒害，但部分盐渍化的潮土上有效硼含量较低，种植对低硼敏感的作物易出现缺硼现象。因此，硼是盐渍土上限制植物生长和产量的重要营养因素，但硼影响耐盐性的分子调控机制尚不清楚。
近日，郑州大学农学院华营鹏团队在The Plant Journal在线发表了题为“Boron confers salt tolerance through facilitating BnaA2.HKT1-mediated root xylem Na+ unloading in rapeseed (Brassica napus L.)”的研究论文，发现硼通过BnaA2.HKT1介导的根系Na+木质部卸载正调控油菜耐盐性。该研究也将为促进盐土上作物生产提供可能的策略。
油菜是重要的经济作物，对低硼敏感，且中度耐盐，被视为改良利用盐碱地的先锋植物。研究人员发现，充足的硼的供应可以明显地互补油菜因盐胁迫导致的生物量减少，ROS累积以及产量降低等现象。测定地上部和根中Na+含量发现硼显著抑制了Na+从根向地上部的转运，对根系木质部汁液进行离子含量分析以及非损伤微测发现硼促进了盐胁迫下Na+的木质部卸载过程。
图1 高硼减少Na+向地上部的转运
比较转录组分析发现硼显著诱导BnaHKT1s的表达，其中BnaA2.HKT1尤为显著。原位杂交分析显示盐胁迫下，BnaA2.HKT1在根中柱组织中受高硼强烈诱导表达。绿色荧光蛋白和酵母异源表达实验证明BnaA2.HKT1是一个质膜定位的Na+转运子。利用CRISPR技术敲除BnaA2.HKT1导致油菜植株在高硼条件下也对盐胁迫很敏感，而BnaA2.HKT1超量表达植株在低硼条件下也可缓解盐胁迫造成的损伤。综上，我们的结果证实硼是油菜应对盐胁迫的正调控因子，这个过程涉及BnaA2.HKT1介导的根系Na+木质部卸载。本研究为硼盐互作提供了分子层面的解释，也为盐渍土上油菜的生长高产提供重要指导。
图2 硼通过促进BnaA2.HKT1介导Na+木质部卸载缓解油菜盐胁迫
图3 硼缓解油菜盐胁迫模式图
郑州大学农学院华营鹏副教授为论文第一作者，冯英娜副研究员为通讯作者。研究生裴敏楠，宋海利，刘影参与了该项研究，郑州大学周婷博士、朝红波副研究员，岳彩鹏教授，黄进勇教授，秦广雍教授对该项研究提供了重要支持和帮助。该研究得到了国家自然科学基金青年基金和面上基金，以及河南省自然科学基金的资助。
论文链接：
http://doi.org/10.1111/tpj.17052
