蘋果（Malus domestica Borkh.）是世界性果品，蘋果產業也是我國西北地區重要的支柱性產業；但土壤鹽漬化問題嚴重制約著該區域蘋果產業的發展。利用耐鹽堿砧木是降低土壤鹽堿化的影響的最直接、有效的措施。因此研究耐鹽堿性的蘋果砧木資源對鹽堿地蘋果產業的高效、可持續發展具有重要意義。近期，Horticulture Research在線發表了甘肅農業大學王延秀教授研究組題為Integrated physiologic, proteomic, and metabolomic analyses of Malus halliana adaptation to saline–alkali stress的研究論文，首次揭示了蘋果砧木垂絲海棠響應鹽堿復合脅迫的調控機制。該研究通過整合蛋白組學與代謝組學技術，鹽堿復合脅迫下，共鑒定到179個差異表達蛋白和140個差異代謝產物。其中PPD和PAO參與了卟啉和葉綠素代謝，并與葉片衰老有關；5個光合蛋白（PSAH2, PSAK, PSBO2, PSBP1, PSBQ2）調控了光系統的穩定。為了深入揭示垂絲海棠響應鹽堿復合脅迫的分子機制，研究人員系統構建了代謝通路圖，結果表明蔗糖作為信號分子調控了D-苯丙氨酸、色氨酸的積累，以及天冬氨酸和谷氨酸相關蛋白如ASP3、ASN1、NIT4、和GLN1-1的表達，從而調節滲透平衡和清除ROS；其次蔗糖也通過激活CYP75B1誘導了黃酮類化合物及生物堿的合成，進而控制ROS的穩態；此外，蔗糖信號也通過激活T31B5_170的表達促進了生長素信號的傳遞，從而維持了鹽堿復合脅迫下垂絲海棠的生長發育。研究還發現，木質素合成通路中，過氧化物酶家族蛋白（PER）和ALDH2C4的下調表達是垂絲海棠抵抗鹽堿復合脅迫的防御機制。Phenotypic changes in M. halliana under saline–alkali stressSignal transduction of ROS during the plant response to saline–alkali stress甘肅農業大學2016級果樹學碩士賈旭梅為論文第一作者，王延秀教授為通訊作者。該研究得到了甘肅農業大學學科建設專項資金和甘肅省自然基金的資助。該文轉自公眾號園藝研究，略有改動。論文原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41438-019-0172-0
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