本站消息 近日,學校園林園藝學院蔬菜營養逆境與品質改良楊建立/范偉團隊在園藝學一區TOP期刊《Horticulture Research》(IF=8.5)上在線發表題為“A novel SlSTOP1-SlHAK5-cytosolic pH feedback loop drives dual adaptation to proton and aluminum toxicity in tomato”的研究論文。該研究發現SlHAK5不僅是STOP1調控的下游靶基因,更能通過調節胞質pH穩態來反饋維持STOP1蛋白穩定性,形成SlSTOP1-SlHAK5-胞質pH正反饋回路,從而協同增強番茄抗酸鋁性,為培育抗酸鋁番茄新品種提供理論依據。

酸性土壤約占全球耕地的40%,當pH值低于5.5時,土壤中的鋁會以毒性Al3+形態釋放,嚴重抑制植物根系生長,最終導致不同作物25-80%的產量損失。SENSITIVE TO PROTON RHIZOTOXICITY1 (STOP1) 轉錄因子是植物應對酸鋁毒害的核心調控因子,但酸和鋁信號如何協同調控其蛋白穩定性的分子機制仍然不清楚。本研究綜合運用熒光探針法和非損傷微測技術,發現鋁脅迫誘導的根尖胞質酸化是SlSTOP1蛋白積累的關鍵因素。進一步通過比較轉錄組分析發現,SlHAK5能夠同時受鋁毒和酸脅迫的誘導表達,并介導鋁脅迫下胞質pH穩態來反饋調節SlSTOP1蛋白穩定性。研究成果豐富了現有SlSTOP1-SlHAK5調控機制的認知,為培育適應酸性土壤的作物新品種提供了理論依據。

學校青年教師祝慧慧博士和碩士研究生白玉芝為論文共同第一作者,學校為論文第一署名單位,園林園藝學院楊建立/范偉教授為論文共同通訊作者。該研究得到該工作得到國家自然科學基金,浙江省自然科學基金重點項目,云南省農業聯合專項、云南農業大學高層次引進人才啟動經費和云南省蔬菜生物學重點實驗室建設項目(202302AN360017)資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1093/hr/uhaf241