盐胁迫是危害全球农业生产的主要非生物胁迫之一。高浓度的盐离子（主要是Na⁺）限制了植物种子的发芽，降低了植物吸收水分的能力，并破坏了正常的生理活动和代谢过程。近年来，由于种植植被的破坏、化肥的过度施用和不合理的灌溉导致土壤盐渍化问题日益加剧。目前，有关番茄响应盐胁迫的调控机制尚不完全清楚。JIPB近日在线发表了北京农学院王绍辉/黄煌课题组题为“The SlWRKY57-SlVQ21/SlVQ16 module regulates salt stress in tomato”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.13562）。该研究发现番茄WRKY57在盐胁迫反应中起负调控作用。SlVQ16和SlVQ21竞争性地与SlWRKY57相互作用，并拮抗调节SlWRKY57的转录抑制活性。此外，SlWRKY57-SlVQ21/SlVQ16模块还与JA途径抑制因子JAZ蛋白互作。

图1. SlWRKY57-SlVQ21/SlVQ16模块调控番茄响应盐胁迫的分子机制

课题组研究发现SlWRKY57是一个盐诱导表达的基因。SlWRKY57基因编辑株系增强了番茄对盐胁迫的耐受性，而过表达该基因的株系对盐胁迫更加敏感，这表明了该基因负调控番茄对盐胁迫的抗性。通过Chip-qPCR和Dual-LUC等实验证明，SlWRKY57可以直接结合盐胁迫相关基因（SlRD29B和SlDREB2)和调控离子平衡的基因SlSOS1的启动子，并直接抑制其表达。筛选到了SlWRKY57的互作蛋白SlVQ16和SlVQ21，其中SlVQ16正调控番茄对盐胁迫的抗性，而SlVQ21负调控番茄对盐胁迫的抗性。SlVQ16和SlVQ21能竞争性的与SlWRKY57互作，并拮抗调控SlWRKY57的转录抑制活性。进一步研究发现，SlWRKY57-SlVQ21/SlVQ16模块还能与茉莉素信号转导途径的抑制因子JAZ蛋白互作，且调控茉莉素诱导的盐胁迫相关基因的表达，暗示着该模块可能参与茉莉素途径调控番茄对盐胁迫的抗性。课题组近年来在番茄抗性研究中取得了一系列进展，揭示了SlVQ15参与茉莉素途径调控番茄对灰霉菌抗性的新机制（Huang et al., 2022a），以及茉莉素调控番茄响应干旱胁迫和对根结线虫抗性的新机制等（Huang et al., 2022b；Zhao et al., 2023a；Zhao et al., 2023b）。北京农学院硕士研究生马吉林和北京农学院已毕业硕士研究生李崇华为该论文的共同第一作者，黄煌副教授为通讯作者。北京农学院王绍辉教授、孙路路副教授、赵文超副教授、杨瑞高级实验师和首都师范大学宋素胜教授参与了该项研究工作。该研究得到了北京市属高校优秀青年人才培育计划的资助。

文章来源：JIPB公众号