研究揭示蘋果抗逆與調控蘋果耐堿性分子機制

近日，西北農林科技大學園藝學院蘋果抗逆與品質改良創新團隊李翠英副教授、馬鋒旺教授課題組揭示了MdSINA2通過泛素化途徑降解MdNAC104蛋白介導γ-氨基丁酸（GABA）的合成和轉運調控蘋果耐堿性的新機制，該研究成果發表在Advanced Science上。

土壤堿化造成植株生長不良，養分吸收利用效率降低，產量和品質下降。蘋果是世界上最重要的栽培水果之一，我國干旱半干旱地區是優質蘋果最主要的產區，然而該地區果園土壤堿化已成為影響旱區蘋果產量與品質提升的重要環境因素之一。GABA作為一種代謝物和信號分子廣泛參與植物多種逆境響應，但是，GABA參與耐堿的分子調控機制尚不清楚。

該研究發現受堿脅迫影響蘋果根中MdNAC104表達下調，過表達MdNAC104顯著降低轉基因蘋果根系的GABA含量，并且，在堿脅迫下GABA含量降低更多，而外源施加GABA可增強MdNAC104過表達植株的耐堿性。

該研究明確了MdNAC104通過抑制GABA的合成與轉運從而負調控蘋果耐堿性的生物學功能，并闡明了MdSINA2與MdNAC104互作降解MdNAC104蛋白從而調控蘋果耐堿性的分子機制。研究結果為GABA的代謝調控網絡提供了新的思路，豐富了植物耐堿生物學基礎，也為蘋果耐堿種質創制和砧木育種提供了理論依據。

MdNAC104負調控蘋果耐堿性。（課題組供圖）

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202400930