焦磷酸盐通过调控活性氧稳态与离子平衡介导拟南芥生长抑制的双重机制及其盐胁迫适应性研究

研究人员针对外源焦磷酸盐(PPi)对植物生长及盐胁迫响应的调控机制这一空白领域展开研究。通过分析1 mM焦磷酸钠(Na-PPi)对拟南芥在0/50 mM NaCl条件下的影响，发现Na-PPi在正常条件下降低ROS水平，但在盐胁迫中加剧氧化损伤；显著上调OSM34等胁迫相关基因，同时通过抑制HAK5表达导致K+吸收受阻。研究首次揭示SOS通路在PPi胁迫适应中的关键作用，为工业副产物PPi的生态处置提供理论依据。

　　

这项研究揭示了焦磷酸钠(Na-PPi)在拟南芥生长调控中的双重面孔。在常规培养基中，1 mM Na-PPi像个温和的管家，显著降低活性氧(ROS)水平并提升抗氧化酶活性，却意外地抑制了幼苗生长。而当盐胁迫(NaCl)这个不速之客出现时，Na-PPi突然变身"帮凶"——不仅加剧生长抑制，还逆转了其抗氧化特性，导致ROS水平反常升高。

深入机制显示，Na-PPi像把双刃剑：一方面通过上调OSM34等应激基因增强植物抗逆性，另一方面却悄悄关闭钾离子通道HAK5，导致K⁺含量骤降。最引人注目的是，SOS家族蛋白在这场离子平衡保卫战中扮演了救世主角色，其遗传缺陷株对Na-PPi+NaCl胁迫异常敏感。这些发现不仅解开了PPi调控植物生长的分子密码，更为处理工业副产品PPi提供了生态安全新思路——毕竟这个在化工领域大显身手的分子，在植物王国里竟是个"天使与魔鬼"的复合体。