VvbHLH10 促进葡萄腋芽生长及耐盐碱性

《BMC Plant Biology》：VvbHLH10 promotes axillary bud growth and salt-alkali tolerance in grapevine

　　

摘要

盐碱胁迫严重限制了葡萄（Vitis vinifera）的生长与产量，但其潜在的分子机制仍未完全阐明。本文鉴定出VvbHLH10——一种第9类bHLH转录因子——为葡萄耐盐碱性的正向调控因子。VvbHLH10的转录可被盐和碱处理快速且强烈地诱导，该基因主要在活跃生长的组织中表达，包括潜伏芽、幼茎和幼卷须。VvbHLH10-GFP融合蛋白定位于细胞核内。通过葡萄愈伤组织同源过表达与番茄异源表达相结合的方法，我们证明VvbHLH10能够赋予增强的耐盐碱能力。过表达VvbHLH10显著提高了盐碱胁迫下葡萄愈伤组织的存活率和生长水平，伴随活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）积累的减少。同样，过表达VvbHLH10的转基因番茄品系与对照相比表现出显著增强的耐盐碱能力，表现为氧化损伤减少和整体生长状况改善。值得注意的是，除了其应激保护功能外，VvbHLH10在番茄中的异位表达还促进了腋芽萌发并改变了营养器官架构，表明该转录因子同时参与应激防御和发育调控。综上所述，我们的研究结果将VvbHLH10定位为改善葡萄耐盐碱性和植株架构的有前景的遗传改良候选基因，并拓展了我们对园艺作物中bHLH转录因子功能多样化的认识。