四川大学张胜教授团队揭示川滇柳响应氮沉降和干旱的性别差异性

以下文章来源于植物代谢研究 ，作者PM

当前，全球气候变化的复杂多样影响正在强烈影响全球森林生态系统，氮肥（N）用量的增加和活性氮的持续排放导致世界各地大气氮的过量沉积。同时，全球变暖导致的低降水率和高温增加了干旱事件发生的频率。尽管过去大量研究已经阐明氮沉降或者干旱胁迫对植物生理和分子层面的影响，但是迄今为止对这两种压力源及其相互作用对雌雄异株物种的影响知之甚少。

近日，四川大学生命科学学院张胜教授团队在The Plant Journal在线发表了一篇题为Differences in phytohormone and flavonoid metabolism explain the sex-different responses of Salix rehderiana under drought and nitrogen deposition的研究论文，该研究通过评估雄性和雌性川滇柳（Salix rehderiana）的综合表型、植物激素、转录组学和代谢组学，揭示了其对干旱和氮沉降的性别间差异。

研究结果表明，雄性植株比雌性具有更显著的转录调节。叶面 N 沉降导致雄性植株叶面脱落酸 (ABA) 水平增加，从而抑制气孔导度、光合作用、碳 (C) 和 N 积累和生长，而相比之下，氮沉降对干旱胁迫下雌性川滇柳的生长和碳氮积累具有积极影响。

有趣的是，干旱减低了雌性川滇柳类黄酮的生物合成，而氮沉降却增加了其合成。此外，干旱促进了雄性植株的类黄酮甲基化以及雌性植株的类黄酮糖基化过程；然而，对于遭受干旱胁迫的川滇柳, N沉降处理提高了雌性植株类黄酮的生物合成和糖基化，但抑制了雄性植株类黄酮的糖基化。

综上，该研究表明N 沉降通过改变叶面 ABA 水平和类黄酮的生物合成和修饰来影响川滇柳（尤其是雌性植株）生长和耐旱能力。该研究揭示了冠层截留的氮沉降如何影响雌雄异株川滇柳在水分充足和干旱条件下的生长、防御代谢产物和基因表达。研究结果对未来气候变化条件下雌雄异株柳树造林工程具有指导意义。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/tpj.16152

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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