近日,四川農(nóng)業(yè)大學風景園林學院教授高素萍團隊在Industrial Crops & Products上發(fā)表研究論文。該研究聯(lián)合生理、轉錄組和代謝組學分析,系統(tǒng)揭示了泌鈣植物岷江藍雪花對CaCl?和Ca(NO?)?的響應機制,為理解泌鈣植物鈣適應機制和抗鹽作物育種提供了新見解。
土壤鹽漬化是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)境問題,其中鈣鹽脅迫在西南等地區(qū)尤為突出。植物在鹽脅迫下同時受到陰陽離子的影響,但植物響應不同離子的機制尚不明確。該研究以具有泌鈣功能的岷江藍雪花為材料,通過等滲的100 mM CaCl?和Ca(NO?)?處理,探究植物對Ca2?和陰離子的特異性響應。
論文配圖 四川農(nóng)業(yè)大學供圖研究發(fā)現(xiàn),兩種鈣鹽均能提高葉片Ca2?含量,并增強鹽腺對Ca2?的區(qū)隔化和分泌能力。超微結構證據(jù)顯示鹽腺內囊泡數(shù)量增加,同時與Ca2?轉運、囊泡運輸相關的基因表達上調,提示這些過程在Ca2?分泌中發(fā)揮關鍵作用。
相同Ca2?濃度下,CaCl?造成葉片黃化等明顯脅迫損傷,Ca(NO?)?未造成脅迫反應的陰離子特異性影響,其原因在于Cl?過度積累導致離子毒性,上調了糖代謝和類黃酮合成通路相關基因,促進可溶性糖和類黃酮積累;相反,Ca(NO?)?中的NO3?充當了額外氮源促進了氮同化和葉綠素合成,從而發(fā)揮了緩解效應。
該研究不僅揭示了泌鹽植物的鈣適應機制,還深化了對陰離子特異性影響理解,為今后抗鹽作物育種及鈣質土壤改良提供了理論依據(jù)。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122268
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