近日,我院丁春邦教授领衔的植物系统发育与资源利用团队在油茶碱胁迫响应机制研究中取得新进展。研究揭示了外源生物刺激剂(EBS)增强油茶对碱胁迫的抗性功能,并初步探讨了其在提高油茶抗碱生理响应方面的机制。

油茶属于“喜酸不喜碱”植物,理想的生长环境为土壤pH值在5.5至6.5之间。当土壤pH值升高至碱性范围时,油茶的生长将受到抑制,表现为叶片发黄和落叶等不良现象,但目前关于油茶在碱胁迫下的生理响应机制以及外源生物刺激剂(EBS)对其抗逆性的调控作用尚不清楚。本研究通过模拟自然碱胁迫条件,发现碱胁迫的第7天,碱胁迫组(AS)相比对照组(CK),油茶植株表型受损明显,同时光合色素含量及光合作用相关参数显著下降;9种EBS的喷施处理中,MT3处理组能够显著缓解碱胁迫对油茶造成的生理损伤。进一步对CK、AS和MT3三个组别进行转录组测序分析,结果显示CK-vs-AS和AS-vs-MT3两个比较组的交集差异表达基因在‘四吡咯结合’和‘血红素结合’功能项中显著富集。KEGG富集分析表明,这两个比较组中的差异表达基因主要富集于倍半萜和三萜生物合成、谷胱甘肽代谢、异黄酮生物合成、苯丙素生物合成以及次生代谢产物和二萜生物合成等通路,尤其是在次生代谢产物生物合成途径中,PRS2、SALR、CYP家族基因等差异表达基因显著富集,揭示它们可能是碱胁迫响应的候选基因,但具体的分子机制仍需进一步探讨。
本研究初步揭示了外源喷施EBS增强油茶碱耐受性的生理与分子基础,为理解EBS在植物抗逆中的作用提供了新视角,同时也为木本油料作物抗性基因的挖掘奠定基础。
相关研究成果发表在农林科学一区TOP期刊《Industrial Crops and Products》。学院丁春邦教授和周莉君老师为共同通讯作者,博士研究生孔庆博和硕士研究生向大燕为共同第一作者,四川农业大学生命科学学院为第一作者单位。研究得到了四川省科技计划项目(2024ZHCG0100)的资助。
原文链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0926-6690(25)01385-8