整合系统分析揭示栽培番茄与野生番茄基因型中高温诱导的功能分化

《BMC Plant Biology》：Integrative systems analysis reveals heat-induced functional divergence in cultivated and wild tomato genotypes

　　# 摘要全球变暖导致的极端高温事件日益威胁着番茄（*Solanum lycopersicum* L.）的产量。尽管耐热性通常通过单一生理性状来评估，但韧性源于生长动态与细胞应激响应之间协调的多层次调控。本研究分析了一组多样且对比鲜明的栽培番茄和野生番茄基因型，以解析多维度的应激响应策略。我们系统量化并整合了形态学、生理学及生化学性状，运用了胁迫耐受指数（STI）、隶属函数值（MFV）及相关性网络分析。高温胁迫诱导了显著的、依赖于基因型的差异，表现在生物量保持、膜稳定性、色素完整性、渗透调节及抗氧化能力等方面。敏感基因型（如 *S. chilense* PI 251313）表现出严重的生长抑制、叶绿素流失及升高的脂质过氧化水平。相比之下，商业栽培品种 *S. lycopersicum* cv. ?ksir 维持了生物量及结构稳定性，而野生基因型 *S. pimpinellifolium* PI 365957 则表现出增强的抗氧化协调作用及膜保护作用。网络分析揭示，高温胁迫将调控重心从以生长为中心转变为紧密互联的应激响应模块，其中脯氨酸、超氧化物歧化酶与过氧化氢酶之间存在强关联性。多元整合分析一致将 *S. lycopersicum* cv. ?ksir 和 *S. pimpinellifolium* PI 365957 评为急性热胁迫（45 °C）下营养生长阶段耐热性最强的基因型，凸显了栽培背景与野生背景之间互补的适应性策略。综上所述，本研究发现确立了耐热性作为系统涌现性质的地位，并指出野生近缘种是协调的胁迫适应性状的重要资源库，可为气候韧性番茄育种提供价值。