Hortic Res 精选2022 | 西北农林战祥强研究组联合揭示SlbHLH96调控番茄耐旱性新机制

“排列整齐绿葱葱，黄花点缀果纷纷。”番茄是世界范围内广泛种植的大宗蔬菜作物之一，在生长过程中容易遭受多种非生物胁迫，导致产量及品质的下降，其中干旱是对植物生长发育最有害的非生物胁迫之一。2022年，中国的湖南、江西等多省遭遇严重旱情，欧洲遭遇500年来最严重的干旱，美国西部70％地区处于干旱状态，全球多国粮食和蔬菜产量减产。因此，发掘耐旱相关基因和解析其作用机制对番茄品种改良和抗旱分子设计育种具有重要的理论与应用价值。

2022年9月，Horticulture Research在线发表了西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室战祥强研究组与美国马里兰大学朱建华团队合作完成的题为A bHLH Transcription Factor SlbHLH96 Promotes Drought Tolerance in Tomato 的研究论文。该研究揭示了SlbHLH96转录因子是番茄耐旱性的正调控因子，与SlERF4互作并抑制SlCYP707A2基因促进番茄对干旱胁迫的耐受性。

basic helix-loop-helix（bHLH）基因家族编码植物中的第二大转录因子家族，广泛参与了植物生长发育和非生物胁迫的应答。该研究使用反向遗传学方法揭示了由干旱胁迫和脱落酸（ABA）处理诱导的bHLH转录因子SlbHLH96基因的功能。SlbHLH96在叶和花组织中高表达，而在根和果实组织中表达相对较低。在番茄中过表达SlbHLH96可以增强抗氧化酶基因、ABA信号通路基因和其他胁迫应答相关基因的表达，提高番茄植株对干旱胁迫的抗性；而沉默SlbHLH96会降低番茄的耐旱性。通过Y2H、LCI、pull down和BiFC证实SlbHLH96蛋白与ERF家族蛋白SlERF4发生相互作用；同时，在番茄中沉默SlERF4也会降低番茄的耐旱性。此外，Y1H、Dual-LUC、EMSA结果表明SlbHLH96转录因子可以通过直接结合ABA降解基因SlCYP707A2的启动子来抑制其表达。综上所述，该研究结果揭示了SlbHLH96转录因子介导番茄耐旱性的新分子机制，为培育抗旱番茄提供了一定的理论基础和基因资源。

西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室和园艺学院博士研究生梁云飞和马方为共同第一作者，西北农林科技大学战祥强教授和美国马里兰大学朱建华教授为该论文通讯作者。西北农林科技大学梁燕教授、张明科副教授、胡体旭副教授等人参与了研究工作。园艺学院管清美教授团队对此研究提供了帮助。该研究受到了国家自然科学基金项目（31671273、31701925）、陕西省重点研发计划项目（2020ZDLNY01-03）和陕西省百人计划的资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhac198

转自：“园艺研究”微信公众号

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