近日,西南大学薯类团队在Horticultural Plant Journal上在线发表了题为“Screening of Salt-tolerant Potato Germplasms and Dynamic Changes of APA in Response to Salt Stress”的研究论文,首次绘制马铃薯盐胁迫下的全基因组APA动态图谱。该研究深化了对马铃薯逆境响应机制的理解,为马铃薯耐盐遗传改良提供了新的分子靶点和理论依据。

盐胁迫严重危害马铃薯的生长发育,然而可变多聚腺苷酸化(APA)在马铃薯盐胁迫响应中的调控机制尚未明确。该研究通过含NaCl的MS培养基胁迫处理,筛选出9份盐敏感型和7份耐盐型种质。进一步利用TAIL Iso-seq技术,全面解析了马铃薯在盐胁迫下的全基因组APA动态图谱,并鉴定到51,476个多聚腺苷酸化位点簇(PAC),涉及16,490个基因。耐盐种质与敏感种质在APA响应上存在根本差异:敏感材料响应剧烈但紊乱,而耐盐材料DE-APA基因数量较少,但精准富集于ROS清除、离子转运等关键通路,并通过使用远端poly(A)位点促使3' UTR延长,显著上调相关基因表达,从而增强耐盐性。研究筛选出NAC044、WRKY70等具有潜在功能的APA调控候选基因,为通过操纵APA过程培育抗逆作物品种开辟了新路径。

荐红举副教授和吕典秋教授为论文的通讯作者,2024级博士研究生王克和胡柏耿研究员为共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金(32101659),国家重点研发计划(2022YFD1201600),重庆市技术创新与应用发展专项(CSTB2022TIAD-CUX0012),重庆市现代农业产业技术体系(CQMAITS202303)以及中央高校基本科研业务费(SWU-KF25037)的资助。
论文连接://doi.org/10.1016/j.hpj.2025.05.018
初审:荐红举
复审:李云峰
终审:郑莉佳