Fruit Res | 华中农业大学伊华林和吴巨勋课题组揭示柑橘砧木资阳香橙耐碱胁迫的机制

柑橘是世界上最重要的经济作物之一。碱胁迫对柑橘植株生长、果实品质和产量均有严重的负面影响，通过嫁接则可以显著提高柑橘接穗的抗性、改变果实品质以及熟期等。资阳香橙(Citrus junos Sieb.) (Cj)是一种耐碱胁迫的柑橘砧木，在碱性土壤中得到了大量应用，然而，目前对资阳香橙砧木耐碱胁迫机制的了解依然比较浅。

2024年1月，Fruit Research 在线发表了华中农业大学伊华林教授及吴巨勋副教授团队题为Comprehensive analysis provides insights into Ziyang xiangcheng (Citrus junos Sieb.) tolerance of alkalinity stress 的研究论文。该研究以资阳香橙和枳(Poncirus trifoliata(L.) Raf.) (Pt)为砧木，分别嫁接伦晚脐橙(Citrus sinensis (L.) Osb.) (LL)，通过比较转录组学的综合分析探讨了资阳香橙对碱胁迫耐受机制的形成机理。

该研究以石灰性土壤中生长的嫁接材料Cj + LL和Pt + LL的根、茎、叶组织为材料，利用比较转录组学方法鉴定响应碱胁迫的关键通路和基因，结果表明植物激素生物合成和信号转导途径基因被显著富集，其中茉莉酸(JA)被认为在该过程中发挥重要作用。进一步利用Cj和Pt在三种不同碱性梯度的营养液中培养的幼苗进行验证试验。通过对Cj + LL、Pt + LL、Cj和Pt材料的基因表达数据、生理生化、农艺性状和矿质元素进行综合分析，发现了木质素生物合成和谷胱甘肽代谢通路以及H+转运ATP酶基因是在碱胁迫下受高度调控的候选通路和基因。最后采用外施试验，进一步证明了茉莉酸、生长素在碱胁迫中的作用。以上数据表明，茉莉酸途径可能通过与其他植物激素、木质素生物合成通路以及ROS清除系统相互作用，在资阳香橙耐碱胁迫中发挥重要作用。

图1 碱性土壤中不同砧木伦晚脐橙树体及果实的表型和品质比较分析

图2 碱胁迫下外源MeJA、SHAM和NAA处理资阳香橙幼苗

华中农业大学在读博士生徐宸宇和已毕业硕士生曹俊盈为论文的共同第一作者，已毕业硕士生苏媚和严显硕参与了该项工作，吴巨勋副教授和重庆市农业科学院果树研究所杨海健副研究员为论文的共同通讯作者，伊华林教授给予了研究指导。该研究得到了国家自然科学基金、国家现代柑橘产业体系等项目的资助。

研究团队介绍

伊华林教授及吴巨勋副教授团队聚焦柑橘育种与种质创新、果实熟期性状形成和调控机制研究。近年来，在Plant Biotechnol Journal、Plant Physiology、Plant Journal、Horticulture Research、Journal of Experimental Botany 等主流期刊上发表论文20余篇，团队针对我国柑橘产业在生产中存在的熟期集中问题，借助现代生物组学和分子标记技术等，重点开展常规杂交育种、芽变选种以及柑橘果实熟期性状形成和调控机制研究，培育了优质、多熟期的柑橘新品种10余个。

原文链接：

https://doi.org/10.48130/frures-0023-0037

特邀作者：徐宸宇

编辑：顾笑寅

审核：史安琪

About Fruit Research

Fruit Research 是一本开放获取的国际期刊，致力于传播果树研究领域的最新进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。目前期刊已被Scopus、CABI等数据库收录。

期刊官网：

www.maxapress.com/frures

投稿网址：

mc03.manuscriptcentral.com/frures

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