陕西
蓝莓（Vaccinium corymbosum） 果实富含花青素及多种矿物质，素有“浆果之王”之美誉，是联合国粮农组织推荐的人类五大健康食品之一，在世界范围内广泛栽培。然而，蓝莓对盐碱胁迫非常敏感，土壤盐渍化是限制蓝莓生长的主要环境因子之一。挖掘蓝莓耐盐基因、解析其分子和遗传机制是改良蓝莓耐盐性的基础，对丰富蓝莓基础理论研究以及建立抗逆、高效栽培模式意义重大。
近日，北京林业大学林学院张凌云教授团队在Plant Physiology在线发表了题为“Na+-preferential ion transporter HKT1;1 mediates leaf Na+ exclusion and salt tolerance in blueberry”的研究论文，报道了一个新的蓝莓耐盐基因VcHKT1;1，揭示了其通过调控叶片Na+排斥、促进耐盐性的重要机制。
钠离子（Na+）是盐渍土中含量最丰富的可溶性阳离子，减少Na+在叶片中的积累、维持较高的K+/Na+比对植物耐盐至关重要。已有的研究表明，盐胁迫下，不同蓝莓品种叶片中的Na+含量和耐盐性差异显著，但目前为止还没有相关耐盐基因被克隆。
该研究鉴定到了一个调控叶片Na+含量的候选基因VcHKT1;1，编码HKT家族离子转运蛋白。VcHKT1;1异源表达可以回补拟南芥突变体athkt1盐敏感表型，在蓝莓反义抑制VcHKT1;1的表达导致耐盐性显著降低（图1），说明VcHKT1;1参与蓝莓耐盐应答。缺陷酵母和双电极电压钳实验表明，VcHKT1;1是一个细胞质膜定位的Na+选择性的离子转运蛋白。原位PCR结果显示VcHKT1;1主要在根中柱表达，通过将木质部汁液中的Na+转运到木薄壁细胞，从而减少Na+由根往地上部的运输。
此外，VcHKT1;1启动子区域一个8 bp的插入导致盐胁迫下其表达水平上调，代表了VcHKT1;1的优异（耐盐）基因型。对多个品种的检测显示，携带VcHKT1;1优异等位基因的品种叶片Na+含量显著较低（~2.5倍），耐盐性增强（图2），表明VcHKT1;1及其优异等位变异在耐盐种质筛选和培育中具有良好的利用前景。
图2 VcHKT1;1启动子区域8 bp插入导致不同蓝莓品种耐盐性差异显著
综上，该研究揭示了VcHKT1;1调控叶片Na+含量及蓝莓耐盐性差异的机制，为深入理解蓝莓耐盐的分子机制提供了新的认识，同时也为蓝莓耐盐性改良提供了重要线索和基因资源。
北京林业大学林学院张凌云教授和曹一博副教授为该论文的通讯作者，林学院在读博士宋慧芳、副教授曹一博为论文共同第一作者，在读硕士赵鑫焱参与了研究。中国农业大学蒋才富教授和王毅教授、吉林农业大学李亚东教授、兰州大学王锁民教授、德国维尔茨堡大学M. Rob G. Roelfsema教授为该研究提供了重要帮助。该研究工作得到了国家自然科学基金项目和中国博士后科学基金的经费资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiad510
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