南京农业大学菊花团队揭示异源嫁接菊花耐盐的新机制

“不畏风霜向晚欺，独开众卉已凋时”，菊花（Chrysanthemum morifolium）起源于中国，是我国十大传统名花和世界四大切花之一，具有极高的观赏、经济和药用价值，在现代花卉产业中占据重要地位。然而，在生产过程中菊花易遭受多种非生物胁迫的影响，特别是盐胁迫严重影响菊花的生长、发育和产量，制约了其在沿海滩涂和内陆盐碱地的种植与应用。嫁接是一个换根的过程，可利用砧木为接穗提供强大的根系，常被用来改良作物、提高植物抗性和改善品质，但是目前关于嫁接菊花对盐胁迫的反应机制仍不清楚。因此，研究砧木嫁接菊花响应盐胁迫的机制，对菊花的品种改良以及盐碱地区的推广和栽培具有重要意义。

2022年6月，Horticulture Research 在线发表了南京农业大学菊花团队题为Heterografted chrysanthemums enhance salt stress tolerance by integrating reactive oxygen species, soluble sugar, and proline 的研究论文。该研究发现，青蒿为砧木的异源嫁接菊花比自根菊花和自根嫁接菊花表现出更强的耐盐性。

Fig 4. DEGs related to ROS and Ca²⁺, and heat shock proteins

进一步研究发现，在高盐胁迫下，异源嫁接菊花的根部富集Na⁺，使得只有少量的Na⁺被运送到接穗。另一方面，异源嫁接菊花的根部通过增强过氧化氢酶的活性、下调ROS积累相关基因的表达以及大量积累可溶性糖和脯氨酸，来缓解高盐胁迫，进而表现出耐盐的表型。然而，自根菊花和自根嫁接菊花不能整合ROS、可溶性糖和脯氨酸来应对盐胁迫，从而表现出盐敏感的表型。该研究揭示了一种异源嫁接提高菊花耐盐性的新机制，使菊花在盐碱地区的大规模栽培成为了可能。

Figure 7. A model for mechanisms underlying the enhanced salt tolerance of heterografted chrysanthemum plants.

南京农业大学园艺学院在读博士生李文杰为论文第一作者，南京农业大学园艺学院管志勇教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研究发展计划（2018YFD1000400）和国家自然科学基金（32030098）项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uha‍c073

转自：“园艺研究”微信公众号

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