近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜分子生物學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)陳儒鋼教授課題組在《The plant journal》《Horticulture Research》等期刊發(fā)表了關(guān)于辣椒抗性的系列研究論文。園藝學(xué)院博士生張華鋒論文的第一作者，陳儒鋼教授為論文通訊作者。

 

　　辣椒是我國(guó)一種重要的蔬菜作物，年種植面積超過(guò)200萬(wàn)hm2，占全國(guó)蔬菜總播種面積的8% ~ 10%。其在生產(chǎn)過(guò)程中易遭受低溫、鹽、干旱等多種非生物脅迫的威脅，造成辣椒產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，挖掘辣椒優(yōu)異抗逆基因并解析其調(diào)控機(jī)理，能夠?yàn)槔苯返目鼓娣肿佑N提供理論依據(jù)和基因資源，對(duì)辣椒產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。

 

　　以“CaSnRK2.4-mediated phosphorylation of CaNAC035 regulates abscisic acid synthesis in pepper （Capsicum annuum L.） responding to cold stress”為題的研究成果發(fā)現(xiàn)，CaNAC035基因在低溫和ABA處理下均可誘導(dǎo)表達(dá)。在辣椒植株中沉默CaNAC035基因會(huì)導(dǎo)致辣椒耐寒性降低，在辣椒植株中過(guò)表達(dá)CaNAC035基因則會(huì)增加對(duì)冷脅迫的耐受性。研究發(fā)現(xiàn)CaSnRK2.4與CaNAC035相互作用并使其磷酸化。另外，CaNAC035直接靶向CaAAO3和CaNCED3基因的啟動(dòng)子區(qū)域并正向激活它們的表達(dá)。綜上，該研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了CaNAC035基因參與辣椒的冷響應(yīng)，并為耐寒性的分子機(jī)制提供了有價(jià)值的見(jiàn)解。這些結(jié)果為提高辣椒和其他作物的耐寒性分子育種策略提供了良好的前景。

 

　　以“Pepper bHLH transcription factor CabHLH035 contributes to salt tolerance by modulating ion homeostasis and proline biosynthesis ”為題的研究，結(jié)果表明，鹽處理后CabHLH035 的表達(dá)量增加。在辣椒中瞬時(shí)過(guò)表達(dá)CabHLH035 增強(qiáng)了植株的耐鹽性，且在擬南芥中異位表達(dá)CabHLH035也增加了轉(zhuǎn)基因植株對(duì)鹽脅迫的耐受性，而沉默CabHLH035 在辣椒中的表達(dá)則導(dǎo)致耐鹽性降低。進(jìn)一步研究表明CabHLH035可直接與CaSOS1 和CaP5CS 基因啟動(dòng)子結(jié)合并正向激活它們的表達(dá)。本研究為進(jìn)一步揭示CabHLH035 響應(yīng)鹽脅迫的分子機(jī)制以及與鹽脅迫相關(guān)的候選基因以及今后分子育種中利用CabHLH035 提高辣椒等重要作物的耐鹽性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省農(nóng)業(yè)科技重點(diǎn)項(xiàng)目、陜西省科技創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)和陜西省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。

 

　　文章鏈接：1.https://doi.org/10.1111/tpj.16568   2.https://doi.org/10.1093/hr/uhac203