过表达Leptochloa fusca H+-焦磷酸酶(LfVP1)基因增强烟草耐盐性与抗旱性的机制研究

为解决作物耐逆性提升的难题，研究人员通过过表达盐生植物Leptochloa fusca的H+-焦磷酸酶基因(LfVP1)，在烟草中实现了显著的盐旱双重胁迫抗性增强。该研究为作物抗逆遗传改良提供了新靶点，对保障粮食安全具有重要意义。

　　

这项突破性研究揭示了盐生植物Leptochloa fusca的H⁺-焦磷酸酶基因(LfVP1)在植物抗逆中的关键作用。通过农杆菌介导的遗传转化技术，研究人员成功将LfVP1基因导入烟草植株。令人振奋的是，转基因烟草表现出超强的环境适应能力——在200 mM NaCl盐胁迫条件下，其生物量积累比野生型提高40%；同时，在模拟干旱环境中，转基因株系的水分利用效率显著提升。

分子机制研究表明，LfVP1通过增强液泡膜质子泵活性，建立更强的跨膜质子梯度，从而驱动离子区隔化和渗透调节。电生理检测显示，转基因植株的焦磷酸水解活性提升2.3倍，这直接促进了Na⁺/H⁺逆向转运蛋白的活性。更令人惊喜的是，转录组分析发现LfVP1过表达还激活了SOS信号通路和ABA响应基因网络，形成了多层次的抗逆防御体系。

这项研究不仅为理解植物耐盐抗旱的分子机制提供了新视角，更重要的是为作物遗传改良提供了可直接应用的基因资源。LfVP1基因在单子叶和双子叶植物中的广谱适应性，使其成为应对全球气候变化下农业挑战的有力工具。