在農業生產中，多種非生物脅迫往往同時或先後發生，而不是單獨發生，嚴重抑制了蔬菜作物的生長發育。 鹽度是主要的非生物脅迫之一，對植物生長產生負面影響並降低全球作物產量。 隨著全球氣溫的公升高，高溫應力的頻率和強度也在增加。 更重要的是，受鹽鹼化影響的大面積農田也會受到高溫脅迫的影響。 因此，有必要研究作物對鹽害和高溫聯合脅迫的響應機理。 番茄是世界上最大的蔬菜作物，其對鹽害高溫復合脅迫的響應和調控機制在栽培過程中備受關注。
近日，南京農業大學蔬菜生理生態學實驗室在the plant journal** 已發表，題為synergistic regulation at physiological, transcriptional, and metabolic levels in tomato plants subjected to a combination of salt and heat stress報道了番茄對高溫復合脅迫鹽害的系統響應過程。
本研究從實驗室儲存的大量番茄種質資源中篩選出4個番茄基因型（耐鹽、耐熱和熱敏），並比較其形態和生理響應。 根據葉片中FV FM和H2O2的含量，對不同型別脅迫處理進行36 h的轉錄組學和代謝組學分析，深入分析番茄響應鹽害高溫脅迫的系統調控機制。 結果表明，脅迫相關基因的轉錄和表達導致植物代謝產物（如可替寧葡萄糖醛酸苷）發生顯著變化，主要表現為代謝產物的加速降解、合成減慢和特定物質的產生（圖1）。 不利的代謝物變化導致植物膜系統、抗氧化防禦酶系統和光合系統的破壞，導致植物高度和生物量顯著下降（圖1）。
圖1 番茄對高溫鹽害復合脅迫的響應機制
他是南京農業大學的博士生李彥凱南京農業大學第一作者吳震教授和周 蓉副教授為共同通訊作者。 南京農業大學江芳玲華北理工大學教授宋曉明美國密蘇里大學教授ron mittler丹麥奧胡斯大學教授carl-otto ottosen哥本哈根大學教授eva rosenqvist副教授和其他人參與了這項工作。 該研究得到了江蘇省種業振興專案、國家農業重大科技專項、國家現代農業產業技術體系和南京農業大學的支援。
近年來，南京農業大學蔬菜生理生態學重點實驗室以番茄為研究物件，在收集1000餘份種質資源的基礎上，深入分析了番茄抗逆性（高溫、乾旱、鹽害、澇害等）和品質（耐裂果、 高耐糖性），並在植物細胞與環境、園藝研究、環境與實驗等主流期刊上發表多篇文章。
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