我国酸性土壤约占国土面积22.7%,主要分布在南方地区,包括四川、西藏以及云南。其中,云南省酸性土壤占了全省土地面积50%左右,pH小于5.5的强酸性耕地中旱地占了44%,水田占了33%。番茄(Solanum lycopersicum)作为重要的园艺作物,具有极高的经济价值,也是云南省高原特色农业重点产业之一,种植面积遍布全省16州市。土壤酸化导致的酸铝胁迫,矿质营养元素缺乏,以及土传病害高发等严重制约着番茄的优质高效生产。Cys2His2型锌指结构转录因子STOP1在高等植物中既保守又功能多变,而番茄中SlSTOP1调控抗酸铝的分子生理机制仍未得到系统研究。
2024年11月,Horticulture Research 在线发表了云南农业大学杨建立/范伟团队题为SlSTOP1-regulated SlHAK5 expression confers Al tolerance in tomato by facilitating citrate secretion from roots 的研究论文。该研究系统挖掘了番茄酸铝核心转录因子SlSTOP1调控的下游靶基因,并初步揭示了SlSTOP1通过调控SlHAK5 表达促进柠檬酸分泌的耐铝机制。这项研究进一步加深了我们对番茄耐铝机制的理解,为创制耐酸铝番茄品种奠定了理论基础。
该研究利用DAP-seq和RNA-seq联合分析,在全基因组水平挖掘番茄抗酸铝核心转录因子SlSTOP1互作位点,明确了受SlSTOP1直接调控的39个抗酸铝基因,其中包括课题组先前发现的甲酸盐脱氢酶基因SlFDH。进一步,对其中一个与钾离子转运有关的转运蛋白基因SlHAK5在抗酸铝中的功能进行了功能解析,发现其通过影响柠檬酸的分泌来介导番茄的耐铝机制。上述研究阐明了番茄抗酸铝核心分子调控网络,为创制耐酸铝番茄新种质奠定了基础。
云南农业大学青年教师祝慧慧博士为论文第一作者,园林园艺学院杨建立教授和范伟教授为论文共同通讯作者,云南农业大学为论文第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金,浙江省自然科学基金重点项目,学校高层次引进人才启动经费和云南省蔬菜生物学重点实验室建设项目资助。
Hortic Res | 海南大学王守创团队揭示氨基酸转运蛋白SlAAP6协同调控番茄生长发育与耐盐性的新机制
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