《Phycology》：Genome-Wide Identification and Characterization of the Annexin (ANN) Gene Family in Potato (Solanum tuberosum L.) and Its Role in Salt Stress Response Revealed by Integrated Transcriptome and WGCNA Analysis
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背景/目标：土壤盐渍化威胁全球马铃薯生产，然而盐胁迫耐受的分子机制仍知之甚少。本研究旨在阐明盐胁迫下的动态转录组响应，鉴定关键调控基因，并表征相应的基因家族及其胁迫响应功能。方法：将马铃薯（Solanum tuberosum L.）品种Atlantic的无菌苗
背景/目标：土壤盐渍化威胁全球马铃薯生产，然而盐胁迫耐受的分子机制仍知之甚少。本研究旨在阐明盐胁迫下的动态转录组响应，鉴定关键调控基因，并表征相应的基因家族及其胁迫响应功能。方法：将马铃薯（Solanum tuberosum L.）品种Atlantic的无菌苗置于150 mM NaCl胁迫下，在0、3、12、24和48 h采集叶片样品。进行了生理学和转录组学分析。采用加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定盐响应模块。对膜联蛋白基因家族进行了全基因组鉴定、系统发育分析、基因结构表征、保守基序分析和启动子顺式作用元件预测。结果：转录组测序鉴定出1394个对盐胁迫持续响应的差异表达基因（DEGs），功能富集突出了胁迫信号、激素转导和苯丙烷生物合成途径。加权基因共表达网络分析（WGCNA）揭示MEblack模块是关键盐响应调控模块，其中膜联蛋白基因表现出较高的模块内连接度。全基因组鉴定发现9个膜联蛋白基因（StANN1–StANN9），其特征为染色体分布不均、保守的外显子-内含子结构和膜联蛋白重复结构域，并在纯化选择下通过串联、近端和片段重复扩增。启动子分析显示，在盐诱导型膜联蛋白中富含胁迫响应顺式作用元件，包括ABRE和DRE/CRT基序。表达谱分析表明，StANN5和StANN6在长期盐胁迫下持续上调，而StANN2和StANN3表现出短暂的早期诱导。结论：这些发现确立了膜联蛋白在钙信号传导、氧化还原稳态和激素介导的胁迫适应中的核心作用，为耐盐马铃薯品种的分子育种提供了候选靶标。
土壤盐渍化是威胁全球农业生产和粮食安全的重要非生物胁迫因素，约14亿公顷土地已受其影响，另有10亿公顷面临风险。马铃薯作为世界第三大粮食作物，对盐胁迫高度敏感，盐分会抑制其营养生长和块茎发育，导致严重减产。以往关于马铃薯耐盐机制的研究多聚焦于离子转运蛋白（如NHX、HKT）和转录因子（如AP2/ERF、bZIP、NAC），但协调钙信号、活性氧稳态及多条胁迫响应通路的上游调控因子仍不明确，关键调控基因亟待系统鉴定。膜联蛋白是一类钙依赖性磷脂结合蛋白，在植物胁迫响应中发挥多功能作用，然而其在马铃薯中的家族规模和盐胁迫功能尚未被系统研究。
针对上述问题，研究人员以马铃薯品种Atlantic为材料，结合生理指标测定和转录组测序，利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）识别盐响应核心模块，发现膜联蛋白基因家族成员在调控网络中处于枢纽位置。随后开展了全基因组家族鉴定与表征，最终确定9个StANN基因，揭示了其进化特征、结构保守性及盐胁迫下的差异表达模式，提出StANN5和StANN6可作为耐盐育种的重要候选靶标。该研究为理解马铃薯耐盐的分子机制提供了新视角，论文发表在《Phycology
