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JIA|西北农林科技大学设施农业生物与环境工程研究团队揭示SIPIP1;7通过优化气孔形态和调节活性氧增强番茄对高VPD的适应机制

2026-10-17 23:18:45

大气干旱（高VPD）会导致植物过度蒸腾失水，抑制光合作用并引起氧化损伤。然而，质膜内在蛋白（PIPs）作为介导水分跨膜运输的关键水通道蛋白，在植物响应高VPD胁迫中的动态功能和分子调控机制尚不清晰。因此，阐明SlPIP1;7在高VPD环境下的功能机制，对于深化我们对植物适应性调控网络的理解以及提升作物抗逆性具有重要意义。

近期，西北农林科技大学园艺学院李建明教授课题组完成的题为“SlPIP1;7 enhances tomato acclimation to high VPD through optimizing stomatal morphology and regulating ROS”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年6期发表。

该研究通过系统对比不同VPD条件下SlPIP1;7过表达株系（OE）、RNA干扰株系（RNAi）与野生型（WT）番茄的表型与生理差异，明确了该水通道蛋白在增强植物生理适应性与胁迫耐受性中的关键作用。结果表明，在高VPD胁迫下，SlPIP1;7直接参与调控氧化应激反应，通过影响活性氧积累与优化气孔形态特征，显著提升活性氧清除效率与水分、碳素的利用能力，从而增强植株的整体生理调控水平。此外，转录因子SlERF4通过与SlPIP1;7启动子结合调控其表达，进一步揭示了SlPIP1;7介导高VPD胁迫适应的上游分子机制。

该研究明确了SIPIP1;7通过“增强ROS清除能力—优化气孔形态—协调水碳平衡”的多层级策略提升番茄对高VPD胁迫的适应性，并阐明了SIERF4-SIPIP1;7的转录调控模块，为耐旱作物分子育种提供了新的理论依据和见解。

西北农林科技大学园艺学院李建明教授为通讯作者，在读博士生张宇慧为论文第一作者。

该研究得到陕西省农业关键核心技术攻关项目（2023NYGG008）和陕西省秦创原“科学家+工程师”团队建设项目（2023KXJ-024）的资助。

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SlPIP1;7 enhances tomato acclimation to high VPD through optimizing stomatal morphology and regulating ROS - ScienceDirect

Cite the article:

Yuhui Zhang, Xuemei Yu, Zhengda Zhang, Shuhui Zhang, Jianming Li. 2026. SlPIP1;7 enhances tomato acclimation to high VPD through optimizing stomatal morphology and regulating ROS. Journal of Integrative Agriculture, 25(6): 2434-2448.

研究团队简介

西北农林科技大学设施农业生物与环境工程研究团队依托西北农林科技大学园艺学院及农业农村部西北设施园艺工程重点实验室，长期致力于设施蔬菜生理生态、水肥高效利用与逆境分子生物学研究。团队以SPAC（土壤—植物—大气连续体）水分运移为核心主线，系统探究了VPD（蒸汽压亏缺）变化对蔬菜作物光合碳耦合、养分吸收及水分利用效率的调控机制，构建了温室环境因子驱动的作物水分运移动态模型，揭示了水分运输阻力的关键来源及其对光合与养分运输的作用机理。近年来，团队聚焦番茄作物，在水肥协同调控、激素信号转导及温室新能源利用等方面取得系列重要进展。

| 图文由作者团队提供

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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