近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花功能基因組團隊開展了高鈣脅迫下棉花的應(yīng)激響應(yīng)機制研究，揭示了棉花耐高鈣脅迫分子機制，為棉花耐高鈣脅迫分子機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。
鈣是一種必須的營養(yǎng)元素，在動植物體內(nèi)起著不可或缺的結(jié)構(gòu)和信號作用。但高濃度鈣離子對植物傷害十分嚴重，通過抑制植物種子萌發(fā)、影響光合作用、改變生長特性等抑制植物的生長發(fā)育，甚至限制植物群落分布。目前，我國近1/3的地區(qū)存在土壤鈣過量現(xiàn)象。因此，研究植物抵抗高鈣脅迫的分子機制對利用鈣污染的土壤具有重要的理論意義和生產(chǎn)實踐價值。
該研究對103份棉花種子材料在200毫摩爾/升氯化鈣脅迫下進行萌發(fā)鑒定，篩選獲得耐鈣離子材料和鈣離子敏感材料，并進行轉(zhuǎn)錄組測序。通過結(jié)果分析，研究人員挖掘到一條由鈣離子和鈣調(diào)素類蛋白調(diào)節(jié)的次級代謝物——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清除活性氧來抵抗高鈣脅迫。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)。
該研究得到國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2022.110398
