The Plant Cell | 沈阳农业大学李天来院士团队姜晶教授课题组揭示低钾胁迫下番茄根系生长和K+吸收的分子机制

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近日，沈阳农业大学李天来院士团队姜晶教授课题组在The Plant Cell上在线发表题为“Orchestration of ethylene and gibberellin signals determines root growth and K⁺ uptake in tomato”的研究文章，揭示了低钾胁迫下乙烯和赤霉素拮抗番茄根系生长和K⁺吸收的分子机制。

番茄低钾胁迫调控模式图

钾离子是是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，低钾胁迫显著影响植物的生长发育和产量。前期研究发现磷脂酶SlPLDδ参与番茄低钾胁迫响应，然而低钾胁迫下SlPLDδ如何调控番茄生长和K⁺吸收的分子机制尚不清楚。

该研究揭示SlPLDδ与SlACO1互作抑制低钾胁迫下乙烯含量，解析了乙烯响应因子SlERN1抑制番茄低钾耐性。进一步发现SlERN1抑制赤霉素生物合成基因SlGA20ox1和SlGA20ox3的表达，调控赤霉素含量，从而调控番茄根系生长。此外，SlERN1抑制钾离子通道SlLKT1的表达，从而调控番茄K⁺吸收。该研究为未来番茄分子育种提供了潜在的基因位点，为培育出抗逆高产的优良品种奠定了坚实基础。

沈阳农业大学园艺学院姜晶教授为论文通讯作者，食品学院博士后王茜和园艺学院博士研究生罗珺峰为该论文共同第一作者。已毕业博士张琼琼、在读博士生冯宇婷、硕士生卜令超等共同参与了研究工作，现代设施园艺工程技术中心李天来院士、刘玉凤教授、园艺学院刘欣副教授在课题设计、数据分析、论文撰写等方面给予了重要指导。该研究得到了国家自然科学基金面上项目等资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plcell/koag076

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