近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院別之龍教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院薛紹武教授團(tuán)隊(duì)在Plant Journal 上發(fā)表題為《CmCNIH1 improves salt tolerance by influencing the trafficking of CmHKT1;1 in pumpkin》的研究論文，該文解析了鹽脅迫下南瓜鈉轉(zhuǎn)運(yùn)體CmHKT1;1細(xì)胞定位的調(diào)控機(jī)制及其對(duì)于離子穩(wěn)態(tài)維持的重要性。

 

　　作為黃瓜、西瓜等多種瓜類作物的常用砧木，南瓜對(duì)非生物逆境具有很強(qiáng)的抗性。近年來(lái)，隨著設(shè)施蔬菜栽培面積的不斷擴(kuò)大，設(shè)施土壤次生鹽漬化的問(wèn)題日益突出，黃瓜是設(shè)施蔬菜主栽作物，但其對(duì)鹽脅迫敏感，采用耐鹽性強(qiáng)的南瓜作為砧木與黃瓜嫁接后能提高對(duì)鹽脅迫抗性。別之龍教授課題組前期的研究表明，鹽脅迫下南瓜砧木根系的CmHKT1;1能及時(shí)將Na+限制在根系木質(zhì)部中，從而避免了Na+過(guò)多向黃瓜接穗中運(yùn)轉(zhuǎn)是其提高嫁接黃瓜耐鹽性的重要原因，但是，關(guān)于南瓜CmHKT1;1的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。

 

　　為了解析CmHKT1;1的調(diào)控機(jī)制，本研究首先以CmHKT1;1為誘餌進(jìn)行酵母雙雜文庫(kù)篩選，挖掘到一個(gè)cornichon同源物（CNIH）蛋白—CmCNIH1,該蛋白在胞內(nèi)定位于多種囊泡運(yùn)輸相關(guān)的結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）、高爾基體（Golgi）及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出位點(diǎn)（ERES），暗示其極可能是影響了CmHKT1;1的分泌從而參與了南瓜鹽脅迫的響應(yīng)。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用其建立的南瓜根系瞬時(shí)轉(zhuǎn)化體系、煙草瞬時(shí)表達(dá)、酵母異源表達(dá)及非洲爪蟾卵母細(xì)胞系統(tǒng)等多種手段，證明了完整的CmCNIH1蛋白對(duì)于CmHKT1;1的質(zhì)膜定位的重要性。

 

　　此外，CmCNIH1明顯受到鹽脅迫誘導(dǎo)表達(dá)，對(duì)CmCNIH1敲除材料的耐鹽性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，CmCNIH1對(duì)于南瓜在鹽脅迫下維持Na+/K+穩(wěn)態(tài)具有重要作用。基于以上結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)提出了CmCNIH1調(diào)控CmHKT1;1介導(dǎo)南瓜鹽脅迫響應(yīng)的工作模型：鹽脅迫下CmCNIH1表達(dá)量上升，通過(guò)促進(jìn)CmHKT1;1運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜，進(jìn)而CmHKT1;1得以發(fā)揮功能來(lái)維持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的Na+/K+比例，從而避免鹽脅迫對(duì)植物造成的傷害。

 

　　論文第一作者為我校園藝林學(xué)學(xué)院在讀博士生韋蘭星和生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院在讀博士生劉镠，通訊作者為別之龍教授與薛紹武教授。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體以及生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)龍?jiān)朴?jì)劃等項(xiàng)目的支持。我校園藝林學(xué)學(xué)院王鵬蔚教授、黃遠(yuǎn)副教授和楊麗副教授也參與了本研究。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1111/tpj.16197