科研进展丨山东农业大学巩彪教授团队在国际著名期刊发表文章

机制模型

农业生产中，我们不难发现这样一个有趣现象，即微咸水灌溉或在轻度盐碱地种植的番茄口感更甜。长期以来，人们只知道这可能与“浓缩效应”有关——盐胁迫抑制水分吸收，让果实中糖分相对集中。本研究打破了这一“传统认知”。

该研究团队发现，当番茄遭遇0.1%-0.3%的氯化钠（NaCl）胁迫时（相当于轻度盐碱地水平），果实产量下降8%-10%，但可溶性固形物（主要是可溶性糖中的葡萄糖和果糖）含量显著提升。更关键的是，这种糖分积累并非单纯的“水分减少”导致，而是番茄主动启动的生理调控机制。进一步研究发现，盐胁迫下番茄果实的ABA含量会先于糖分升高，且两者变化趋势高度一致。

“ABA是植物应对逆境的‘应激激素’，以往研究多关注其在逆境抵抗中的作用，其是否与果实品质调控也有直接关系呢？”巩彪教授团队大胆猜想。

研究团队为了找到ABA的“发源地”，进行了一系列试验探索。首先，通过ABA合成基因定位，发现盐胁迫仅诱导根系和叶片中ABA合成关键基因的表达，果实中这些基因的表达量并未变化，说明果实中的ABA并非“就地合成”；随后，通过同位素示踪试验，发现盐胁迫显著增强了根系ABA向果实的运输效率，而叶片ABA向果实的运输几乎不受影响；紧接着，团队通过嫁接验证，将野生型番茄的接穗嫁接到ABA合成缺陷突变体的砧木上，结果发现，根系ABA合成受阻后，盐胁迫诱导的果实的ABA积累量下降，糖分积累也随之大幅减少。

“大量试验证明，根系是盐胁迫诱导ABA合成的主要部位，且根系合成的ABA通过长距离运输到达果实，是触发糖分积累的关键信号。”该论文第一作者徐景昊博士说。

找到信号源头后，团队进一步拆解了ABA调控糖分积累的分子通路，发现这是一套精密的“三级联反应”。首先，ABA到达果实后，会激活一种名为SlSnRK2.6的蛋白激酶。SlSnRK2.6是ABA信号通路中的“关键开关”——只有它被激活，后续的糖分积累才能启动。其次，团队通过试验证实了SlSnRK2.6与SlZHD8之间存在直接互作关系。进一步研究发现，当SlSnRK2.6被激活后，可降解SlZHD8并削弱其与靶DNA的结合能力，使其无法有效抑制下游基因的转录。最后，当SlZHD8被抑制后，它原本“压制”的两个关键基因——SlSUS3和SlWEET12“活跃”起来，启动糖分合成与运输，进而提升果实中的可溶性糖含量，并为糖分积累提供“原料”。

令人惊喜的是，盐胁迫下的这套调控通路不仅能提升果实甜度，还能为根系生长和抗盐反应提供能量和渗透调节物质。研究团队发现，SlWEET12将蔗糖转运到根系后，会增强根系的渗透调节能力，为根系合成抗逆物质提供能量基础，维持根系的生长活力。这为解决“品质与抗性难以权衡”的产业难题提供了理论基础。

科学研究既要“顶天”，更要“立地”。该研究团队为了让成果更快应用于育种实践，通过分析了番茄驯化历程中的基因组数据，发现SlZHD8基因在番茄驯化过程中经历了人工选择，并存在4种主要单倍型。其中，单倍型B是一种“有益单倍型”——它与DNA的结合能力弱于常见的单倍型A，能适度解除对SlSUS3和SlWEET12的转录抑制，让果实更甜、抗盐性更强。遗憾的是，在番茄驯化过程中，单倍型B的频率逐渐降低，现代栽培品种中几乎难以找到。研究团队采用基因编辑和常规杂交技术从樱桃番茄中快速获取了单倍型B并用于番茄遗传改良，实现了盐碱胁迫下番茄抗性和品质协同提升的目的。

习近平总书记指出，“18亿亩耕地红线要守住，5亿亩盐碱地也要充分开发利用。如果耐盐碱作物发展起来，对保障中国粮仓、中国饭碗将起到重要作用。”从分子机制到田间实践，该研究不仅揭示了“逆境促品质”的科学内涵，也为盐碱地资源化利用与特色农业发展提供了关键技术支撑。

团队表示，未来将依托学校盐碱地综合利用创新学院这一平台，进一步加强与相关团队之间的交流合作，努力让“实验室”成果早日在田间示范推广，有望在盐碱地上建立起集“科研－育种－种植－品牌”于一体的高品质番茄产业链，真正实现“向盐碱地要美味、要效益”，为我国农业科技自立自强与粮食安全提供新的增长极。

团队合影

（第一作者徐景昊博士，二排左5；通讯作者巩彪教授，一排左5）

论文链接：

https://link.springer.com/article/10.1038/s44318-026-00708-0?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20260202&utm_content=10.1038%2Fs44318-026-00708-0