近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花功能基因組團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了高鈣脅迫下棉花的應(yīng)激響應(yīng)機(jī)制研究，揭示了棉花耐高鈣脅迫分子機(jī)制，為棉花耐高鈣脅迫分子機(jī)理研究提供了新依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《基因組學(xué)（Genomics）》上。

 

　　鈣是一種必須的營(yíng)養(yǎng)元素，在動(dòng)植物體內(nèi)起著不可或缺的結(jié)構(gòu)和信號(hào)作用。但高濃度鈣離子對(duì)植物傷害十分嚴(yán)重，通過(guò)抑制植物種子萌發(fā)、影響光合作用、改變生長(zhǎng)特性等抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育，甚至限制植物群落分布。目前，我國(guó)近1/3的地區(qū)存在土壤鈣過(guò)量現(xiàn)象。因此，研究植物抵抗高鈣脅迫的分子機(jī)制對(duì)利用鈣污染的土壤具有重要的理論意義和生產(chǎn)實(shí)踐價(jià)值。

 

　　該研究對(duì)103份棉花種子材料在200毫摩爾/升氯化鈣脅迫下進(jìn)行萌發(fā)鑒定，篩選獲得耐鈣離子材料和鈣離子敏感材料，并進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。通過(guò)結(jié)果分析，研究人員挖掘到一條由鈣離子和鈣調(diào)素類(lèi)蛋白調(diào)節(jié)的次級(jí)代謝物——亞麻木酚素合成的代謝通路，發(fā)現(xiàn)亞麻木酚素在棉花植株中主要是通過(guò)清除活性氧來(lái)抵抗高鈣脅迫。研究結(jié)果為棉花及其他植物耐高鈣脅迫的研究提供了分子基礎(chǔ)，為培育耐高鈣棉花新種質(zhì)提供了新的理論依據(jù)。

 

　　該研究得到國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2022.110398