新突破揭示生长素信号在毛白杨盐耐性中的关键角色
植物生存环境中的压力响应一直备受科学家们的密切关注，其中生长素信号途径在调节根系结构和增强植物对胁迫的抵抗力中起着至关重要的作用。然而，生长素信号如何在这一过程中精准传递和调控，依然是未解之谜。近日，西南大学生命科学学院的罗克明教授、许长征教授和范春芬副教授团队在国际知名期刊 New Phytologist上发表了题为《IAA17.1/HSFA5a模块通过调控类黄酮生物合成与ROS平衡，提升毛白杨盐胁迫耐受性》的研究成果，为我们揭示了这一过程中的新动态。
研究揭示，生长素阻遏蛋白IAA17.1在盐度压力下表现出非凡稳定性，尤其在侧根原基和顶端表达活跃。令人意外的是，过表达IAA17.1（IAA17.1m）不仅抑制了侧根的生长，还显著降低了植物对盐分的耐受力，伴随着ROS水平的上升和类黄酮含量的下降。这一发现揭示了生长素信号在盐胁迫适应中的微妙调控作用。
进一步的研究发现，IAA17.1与热激蛋白HSFA5a之间存在着紧密的相互作用。HSFA5a在根部高表达，并且在盐胁迫下被诱导增强。有趣的是，HSFA5a的过表达显著提升了黄酮醇的含量，降低了ROS的积累，从而促进了转基因毛白杨侧根的生长和盐耐性。令人惊喜的是，HSFA5a能够逆转IAA17.1m引起的生长缺陷。研究通过基因表达分析揭示，IAA17.1m和HSFA5a过表达株系中，与类黄酮生物合成相关的基因表达发生了显著变化。更深入的研究发现，HSFA5a直接激活了类黄酮生物合成途径中关键酶基因的表达，而IAA17.1则起到了抑制这一过程的作用。
总结他们的发现，IAA17.1/HSFA5a模块通过精密调控类黄酮生物合成和ROS的动态平衡，实现了毛白杨侧根对盐胁迫的适应性。这一研究成果不仅揭示了毛白杨抵御盐分的新机制，也为植物分子育种提供了宝贵的理论依据和实践指导。