棉花SNAT基因家族全基因组鉴定及其在非生物胁迫下的功能解析

为解决棉花非生物胁迫响应机制不明的问题，研究人员通过全基因组分析鉴定出52个GhSNAT基因，揭示了其在干旱、盐胁迫及ABA处理下的差异表达模式。研究发现耐旱品种Suraj中SNAT活性、褪黑素含量及氧化还原调控显著增强，而敏感品种L-799则呈现相反趋势，其中GhSNAT2在干旱响应中表现尤为突出，为棉花抗逆育种提供了新靶点。

　　

褪黑素(melatonin)作为一种吲哚类分子，在植物应对胁迫时扮演着多重调控角色。这项研究聚焦于棉花(G. hirsutum)中褪黑素合成关键酶——血清素N-乙酰转移酶(SNAT)基因家族的全基因组挖掘。通过生物信息学手段，研究者从陆地棉基因组中捕获了52个GhSNAT成员，系统解析了它们的蛋白特性、基因结构及进化关系。

有趣的是，这些基因在耐旱品种Suraj和敏感品种L-799中展现出截然不同的"表演"：当遭遇聚乙二醇(PEG)模拟的干旱胁迫时，Suraj中多数SNAT"演员"纷纷上调戏份，带动整个褪黑素合成剧组高效运转，不仅酶活性提升，还维持了良好的氧化还原平衡。而L-799剧组的SNAT"演员"们却集体怯场，导致褪黑素产量骤减，细胞氧化平衡失控。特别引人注目的是主角GhSNAT2，其在两品种间的表达差异最为戏剧化，堪称干旱响应的"关键角色"。

尽管盐胁迫和ABA处理也引发了SNAT基因的差异化表达，但研究团队发现这些基因对干旱胁迫的"戏路"更为专一。这项研究不仅绘制了棉花SNAT基因家族的"全息图谱"，更为培育抗逆棉花新品种提供了分子层面的"选角指南"。