根离子通量及转录组分析揭示了葛根（Gleditsia sinensis）幼苗对盐胁迫的响应机制

《Scientific Reports》：Root Ion flux and transcriptomic analyses reveal the response mechanisms of Gleditsia sinensis seedlings to salt stress

　　

摘要

Gleditsia sinensis Lam. 是一种在中国广泛分布的树种，它具有显著的耐瘠性和耐盐性，因此成为盐碱地生态修复的理想候选植物。了解其离子调节机制是评估耐盐性和进行分子育种的前提。然而，在盐胁迫条件下，G. sinensis 中根离子流动与整体防御策略之间的分子机制仍不甚明了。在这项研究中，我们利用非侵入性微测试技术（NMT）和转录组测序技术，研究了在 100 mmol·L?1 NaCl 胁迫下水培G. sinensis 幼苗的根离子流动特征及其背后的分子机制。结果表明，虽然盐胁迫导致了大量的 Na? 积聚，但根部通过促进伸长区的 Na? 外排和 H? 内流来积极响应。转录组分析显示，幼苗采取了“生长-防御权衡”策略：通过下调能量消耗大的代谢途径，将有限的能量重新分配到关键离子转运蛋白（包括 AHA11、AKT1 和 SKOR）的表达上调上。这种转录重编程建立了跨膜质子梯度，从而有效促进了 Na? 的外排并维持了细胞内 K? 的稳态。这些发现为G. sinensis 在盐碱环境中的针对性分子育种提供了理论基础和遗传资源。