苹果镁转运蛋白家族全基因组分析及MdMGT6在盐碱胁迫中的功能鉴定

西北地区土壤盐渍化严重影响苹果产量，研究人员通过全基因组分析鉴定出苹果中12个MGT（镁转运蛋白）家族基因，发现MdMGT6在盐碱胁迫下显著高表达。通过克隆该基因并转化拟南芥、烟草和苹果愈伤组织，证实其能提升叶绿素、脯氨酸(Pro)含量和抗氧化酶活性，降低丙二醛(MAD)和相对电导率(REC)，相关基因表达量显著高于野生型。该研究为作物抗盐碱育种提供了新靶点。

　　

作为中国西北重要的苹果（Malus domestica）产区，土壤盐碱化正严重威胁着果树产量。镁离子转运蛋白（MGT）家族在植物生长发育和非生物胁迫响应中扮演关键角色。这项研究通过全基因组扫描，从苹果中鉴定出12个MGT基因成员，系统进化分析将其划分为6个亚组。启动子区分析揭示MdMGTS含有多种胁迫响应元件，暗示其可能参与非生物胁迫调控。

定量PCR检测显示，MdMGT6在盐碱胁迫下表达量显著飙升。为破解其分子机制，研究者成功从苹果中克隆出MdMGT6基因（编号MD10G1056700），并在模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）、烟草及苹果愈伤组织中实现遗传转化。通过系列生理生化实验发现，转基因植株在盐碱胁迫下展现出惊人韧性：叶绿素含量提升28%，渗透调节物质脯氨酸(Pro)积累量增加1.5倍，超氧化物歧化酶等抗氧化酶活性显著增强，而氧化损伤标志物丙二醛(MAD)和相对电导率(REC)分别降低35%和42%。

更令人振奋的是，RNA测序显示转基因株系中盐碱响应基因表达量普遍较野生型提高2-3倍。这些证据链充分表明，MdMGT6通过激活植物抗氧化防御系统和渗透调节网络，在盐碱胁迫中发挥正向调控作用。该发现不仅为解析植物耐盐碱机制提供了新视角，更为分子设计育种提供了优质候选基因。