西北農林科技大學藝學院馬鋒旺教授團隊揭示HD-Zip轉錄因子MdHB7-like調控蘋果耐鹽性的分子機制

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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馬鋒旺教授/毛柯副研究員課題組在The Plant Journal在線發表了題為“MdHB7-like positively modulates apple salt tolerance by promoting autophagic activity and Na+ efflux”的研究論文，揭示了HD-Zip轉錄因子MdHB7-like通過促進鹽脅迫下植株的自噬活性及Na+外排增強蘋果耐鹽性的分子機制。

蘋果產業在我國北方農民增收、農業結構調整及生態環境改善等方面發揮重要作用。很多蘋果產區的土壤鹽漬化顯著抑制了蘋果植株生長，降低產量和品質，是影響蘋果高效生產的主要環境因子之一。挖掘蘋果鹽脅迫響應關鍵基因并解析其調控機理，能夠為蘋果的抗逆分子育種提供理論依據和基因資源，對蘋果產業可持續發展具有重要意義。

課題組在前期研究中鑒定出一個正調節蘋果耐鹽性的HD-Zip轉錄因子MdHB7-like，但其介導逆境響應的分子機制尚不清楚。本研究中，通過自噬活性比較、啟動子結合及轉錄調控分析等研究，發現MdHB7-like可直接結合自噬相關基因MdATG18a的啟動子并促進其表達，促進鹽脅迫下蘋果植株的自噬活性，從而通過自噬依賴的途徑抑制Na+的積累、促進ROS的清除以及脯氨酸的積累，增強蘋果耐鹽性。另外，課題組在前期研究中發現MdCCX1作為CCX（cation/calcium exchanger）家族成員，定位于細胞質膜并顯著促進Na+外排。本研究進一步發現MdHB7-like能夠結合MdCCX1的啟動子并促進其表達，從而通過不依賴自噬的途徑直接促進鹽脅迫下Na+的外排，增強蘋果耐鹽性。綜上，該研究揭示了MdHB7-like通過直接激活MdATG18a和MdCCX1的表達促進鹽脅迫下的自噬活性及Na+外排，從而正調節蘋果植株耐鹽性的分子機制。

馬鋒旺教授和毛柯副研究員為本文通訊作者，博士后楊潔和博士研究生仇麗娜為共同第一作者。本研究得到國家自然科學基金、陜西省科技重大專項、陜西省自然科學基礎研究計劃和國家蘋果產業技術體系專項資金的資助。

文章鏈接：http://doi.org/10.1111/tpj.16395