江苏师范大学揭示小蛋白编码基因SlSTE1提高番茄耐盐性的机制学术资讯

来源：JIPB

番茄是世界上最重要的蔬菜和园艺作物之一，同时也是用作遗传研究的重要模式植物。然而，大多数番茄品种在发育的各个阶段均对盐胁迫敏感，从而严重影响其产量和品质。目前，虽然对番茄耐盐性的遗传调控研究已取得了许多进展，但鲜有研究报道小蛋白编码基因在番茄盐胁迫应答中的功能和作用机理。JIPB近日在线发表了江苏师范大学整合植物生物学课题组题为“SlSTE1 promotes ABA-dependent salt stress-responsive pathways via improving ion homeostasis and ROS scavenging in tomato”的研究论文。该研究发现番茄中一个无任何已知保守结构域的小蛋白为盐胁迫应答正调控因子，因此将其命名为SlSTE1 (SALT TOLERANCE ENHANCER1)。研究结果表明，SlSTE1基因的表达受多种非生物胁迫和激素处理的显著诱导，超表达该基因显著增强了番茄植株对多种氯盐（NaCl、KCl和LiCl）和氧化胁迫的耐受性；相反，沉默SlSTE1的植物对盐胁迫的耐受性降低。盐胁迫下，超表达植株中抗氧化酶活性、ABA和叶绿素含量提高，而MDA和ROS的积累减少。此外，在超表达植株中K+/Na+值更高，且K+外流减少，H+外流增加。RNA-seq分析显示，在盐胁迫下，与WT相比超表达植株中有1330个差异表达的基因，其中编码转录因子、胁迫相关蛋白、激酶和激素合成或信号转导（特别是ABA和ACC）等相关蛋白的基因的表达水平显著提高。随后进一步发现超表达植物对ABA的敏感性增加，并证实SlSTE1能够与ABA信号受体SlPYLs和ABA信号正调控因子SlSnRK2s相互作用。因此，SlSTE1通过与ABA信号途径的重要调控因子SlPYLs和SlSnRK2s相互作用来参与依赖于ABA的盐胁迫应答途径，并能通过影响K+/Na+平衡、ROS积累以及胁迫相关基因的表达来实现番茄耐盐性的增强。

SlSTE1在番茄盐胁迫响应中的功能与调控机制江苏师范大学生命科学学院孟小庆博士为论文的第一作者，硕士研究生蔡敬为共同第一作者，江苏师范大学生命科学学院李宗芸教授和朱明库副教授为共同通讯作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所工程师邓磊，江苏师范大学生命科学学院韩永华教授、董婷婷副教授、孙健副教授、徐涛副教授参与了本项研究工作。本研究主要得到了国家自然科学基金、江苏省高校优势学科建设工程等项目的资助。

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