茄科作物耐盐性差异与遗传表达机制：地方品种在盐胁迫适应性中的潜力

本综述系统比较了番茄、茄子和辣椒等茄科作物的耐盐性差异及其分子机制，揭示了地方品种（Heirloom cultivars）通过调控Na+/Cl?转运基因（如SOS通路、NHX家族等）增强离子稳态的潜力，为利用传统遗传资源培育耐盐品种提供了新策略。

　　

引言

随着灌溉用水短缺和土壤盐渍化加剧，茄科作物（番茄、茄子、辣椒）的安全生产面临严峻挑战。这类作物对盐分中度敏感，但其耐盐性存在显著的品种间差异。地方品种作为珍贵的遗传资源，可能蕴含未被挖掘的耐盐潜力。本研究通过比较耐盐与盐敏感品种在氯主导（Cl^?）和硫酸盐主导（SO₄^2?）灌溉水下的生理与分子响应，旨在揭示其耐盐机制。

材料与方法

实验选取茄子（'Black Beauty'盐敏感、'Long Purple'耐盐）、番茄（'Jaune Flamme'盐敏感、'Red Pear'耐盐）和辣椒（'Corbaci'盐敏感、'Ancho'耐盐）各两个品种，设置0.65–6.0 dS m^?1电导率（EC）的盐分梯度，并分析产量、生物量、离子积累及Na⁺/Cl^?转运基因表达。基因检测涵盖AKT1、NHX1/2、SOS1–3等关键转运体。

结果与讨论

1. 1.
   产量与离子积累
   • •
     氯主导处理比硫酸盐处理对产量抑制更显著，尤其在辣椒中表现明显。耐盐品种在硫酸盐处理下产量阈值更高，例如茄子'Long Purple'在EC_iw=3 dS m^?1时相对产量未显著下降。
   • •
     离子分布显示，耐盐品种能限制Na⁺和Cl^?向地上部转运：茄子'Long Purple'通过根系滞留Cl^?，而番茄通过增强液泡区隔化耐受较高叶面Na⁺积累。辣椒'Ancho'则通过稳定钾（K⁺）平衡缓解盐胁迫。
2. 2.
   基因表达调控
   • •
     Na⁺转运基因：耐盐品种在根系中上调SOS1和NHX1，促进Na⁺外排和液泡 sequestration；盐敏感品种如茄子'Black Beauty'的AVP1表达紊乱，导致离子稳态失调。
   • •
     Cl^?转运基因：耐盐辣椒'Ancho'通过下调叶片ALMT9和上调根系CLCc，限制Cl^?向地上部运输。相反，盐敏感品种Cl^?转运基因表达无协调性变化。
   • •
     组织间协同：耐盐品种在根-叶间呈现基因表达互补，如'Long Purple'根系SLAH3上调伴以叶片该基因下调，实现Cl^?的根中滞留。
3. 3.
   与传统耐盐模型的差异
   本研究发现的耐盐阈值（如番茄在硫酸盐处理下EC_iw>3 dS m^?1才出现减产）高于FAO-61报告值，表明地方品种可能具有优于常规品种的耐盐潜力。

结论

地方茄科品种通过精准调控离子转运基因表达，在根系层面增强离子外排与区隔化，从而维持叶片离子稳态。这种遗传优势为耐盐育种提供了新资源，未来需通过多基因背景验证及杂交育种，将相关性状导入高产商用品种。