2026年4月,《Forestry Research》在線發(fā)表了山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院王升級教授與趙凱副教授團(tuán)隊(duì)題為“PagbZIP60 negatively regulates poplar salt tolerance and carbon assimilation capacity by impairing ROS scavenging and photosynthesis”的研究論文。本文通訊作者為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院王升級教授和趙凱副教授,第一作者為碩士研究生張琬淇。
該研究克隆并鑒定了響應(yīng)鹽脅迫的PagbZIP60基因,揭示了其負(fù)向調(diào)控楊樹耐鹽性與碳同化能力的分子機(jī)制。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
1. 明確PagbZIP60抑制楊樹耐鹽性
鹽脅迫下,PagbZIP60在楊樹地上組織中被誘導(dǎo)表達(dá),通過結(jié)合ABRE/UPRE順式作用元件,抑制MLP、SAUR、bZIP61、TT7等抗氧化相關(guān)下游基因的表達(dá),導(dǎo)致ROS清除能力下降,H?O?與O??過量積累,POD和CAT活性降低,MDA含量與電解質(zhì)滲漏率上升。同時(shí),Na?大量積累、K?/Na?比值下降,引發(fā)氧化損傷與離子穩(wěn)態(tài)失衡,從而降低植株耐鹽性。
2. 揭示PagbZIP60通過抑制光合作用削弱碳同化能力
PagbZIP60通過抑制PMEI基因表達(dá),導(dǎo)致凈光合速率和水分利用效率顯著下降,氣孔密度與開度異常增加,總有機(jī)碳含量降低,碳同化能力明顯減弱。
3. 明確PagbZIP60作為鹽堿地造林育種靶點(diǎn)的應(yīng)用潛力
抑制PagbZIP60表達(dá)可顯著提升楊樹的株高、地徑、葉片數(shù)等生長性狀,同時(shí)在鹽脅迫下維持較高的碳同化能力。該研究為培育耐鹽、高固碳楊樹新品種提供了理論依據(jù),對鹽堿地定向造林及提升生態(tài)碳匯具有重要應(yīng)用價(jià)值。
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圖3 PagbZIP60調(diào)控楊樹耐鹽性與碳同化能力機(jī)制解析
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