水通道蛋白翻译调控精细调节葡萄藤水分运输以适应环境变化

本研究针对葡萄藤水分胁迫下水分运输调控机制不明的问题，通过多核糖体图谱技术首次揭示了PIP/TIP家族水通道蛋白(AQPs)在转录和翻译层面的动态响应规律，发现VviTIP1-3翻译受抑而VviPIP2-5/VviTIP2-1与气孔导度正相关，为培育抗旱葡萄品种提供了新靶点。

　　

随着全球气候变化加剧，葡萄栽培面临严峻的水分胁迫挑战。作为多年生作物，葡萄藤的水分运输效率直接影响浆果品质和产量。水通道蛋白(Aquaporins, AQPs)作为细胞膜上的"水分闸门"，在植物水分平衡中扮演关键角色。尽管前人已对葡萄AQPs的转录调控展开研究，但其在翻译层面的动态变化仍是未解之谜。这种知识空白限制了人们对葡萄抗旱机制的全面认知，也阻碍了抗旱品种的分子设计育种。

中国的研究团队以嫁接在'Kober 5BB'砧木上的'黑皮诺'葡萄为材料，创新性地将多核糖体图谱技术应用于多年生作物研究。通过分析3个质膜内在蛋白(Plasma Membrane Intrinsic Proteins, PIPs)和3个液泡膜内在蛋白(Tonoplast Intrinsic Proteins, TIPs)在水分胁迫及恢复过程中的转录翻译动态，揭示了葡萄藤适应水分变化的分子开关。论文发表在《Plant Physiology and Biochemistry》，为葡萄抗旱机制研究开辟了新视角。

研究采用多核糖体共沉降分析技术，结合qPCR定量检测，系统比较了叶片和根系中AQPs的转录本丰度与翻译效率变化。通过测定气孔导度和叶片水势等生理指标，建立了分子响应与表型特征的关联。

Phylogenetic characterization of Vitis Aquaporins
基于最新PN40024 T2T基因组对AQPs进行系统发育分析，确认了33个AQPs基因分属5个亚家族，排除了伪基因VviPIP1-2c，为后续研究奠定分子基础。

Discussions
研究发现水分胁迫普遍抑制AQPs翻译，其中VviTIP1-3受影响最显著。复水6小时后，除个别成员外，多数AQPs呈现翻译再激活现象。根系中AQPs转录在长期胁迫下显著下调，参与渗透调节；叶片中VviPIP2-5和VviTIP2-1的表达与气孔导度、叶片水势正相关，被鉴定为水分平衡的关键调节因子。

该研究首次揭示葡萄AQPs存在翻译层面的精细调控，突破了传统转录组研究的局限。发现VviPIP2-5和VviTIP2-1可作为分子标记用于抗旱育种，为应对气候变化下的葡萄栽培挑战提供了新策略。特别值得注意的是，复水初期AQPs翻译的快速激活机制，为理解植物"水分记忆"现象提供了线索。研究团队将成果献给已故的Claudio Moser教授，彰显了科学精神的传承。