研究揭示苹果抗逆与调控苹果耐碱性分子机制

近日，西北农林科技大学园艺学院苹果抗逆与品质改良创新团队李翠英副教授、马锋旺教授课题组揭示了MdSINA2通过泛素化途径降解MdNAC104蛋白介导γ-氨基丁酸（GABA）的合成和转运调控苹果耐碱性的新机制，该研究成果发表在Advanced Science上。

土壤碱化造成植株生长不良，养分吸收利用效率降低，产量和品质下降。苹果是世界上最重要的栽培水果之一，我国干旱半干旱地区是优质苹果最主要的产区，然而该地区果园土壤碱化已成为影响旱区苹果产量与品质提升的重要环境因素之一。GABA作为一种代谢物和信号分子广泛参与植物多种逆境响应，但是，GABA参与耐碱的分子调控机制尚不清楚。

该研究发现受碱胁迫影响苹果根中MdNAC104表达下调，过表达MdNAC104显著降低转基因苹果根系的GABA含量，并且，在碱胁迫下GABA含量降低更多，而外源施加GABA可增强MdNAC104过表达植株的耐碱性。

该研究明确了MdNAC104通过抑制GABA的合成与转运从而负调控苹果耐碱性的生物学功能，并阐明了MdSINA2与MdNAC104互作降解MdNAC104蛋白从而调控苹果耐碱性的分子机制。研究结果为GABA的代谢调控网络提供了新的思路，丰富了植物耐碱生物学基础，也为苹果耐碱种质创制和砧木育种提供了理论依据。

MdNAC104负调控苹果耐碱性。（课题组供图）

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202400930