Plants-Basel东农：NMT发现耐寒番茄在低温胁迫下保钾能力更强

主题：NMT发现耐寒番茄在低温胁迫下保钾能力更强

期刊：Plants-Basel

影响因子：2.762

研究使用平台：NMT植物温度胁迫创新平台

标题：Gene Expression and K+ Uptake of Two Tomato Cultivars in Response to Sub-Optimal Temperature

作者：东北农业大学吴凤芝、高欢

检测离子/分子指标

K+

检测样品

番茄根，距根尖400 μm根表上的点

次优温度会对番茄（Solanum lycopersicum）的生长产生不利影响，而K+在植物的耐寒性中起着重要作用。然而，番茄对次优温度的基因表达和K+吸收的反应仍不十分清楚。为了解决这些问题，将一个耐寒番茄栽培品种东农722（T722）和一个寒敏感栽培品种东农708（S708）分别暴露于次优（15/10℃）和正常温度（25/18℃）下，研究其生长、K+吸收特性和全局基因表达的差异。结果表明，与S708相比，T722表现出较低的植株生长速度、全株K+量和K+净吸收率的降低，T722在亚优温度条件下还具有较高的过氧化物酶活性和较低的K+外排速率。RNA-seq分析表明，在S708和T722的根中分别发现了响应于次优温度的差异表达基因（DEGs）共1476个和2188个。功能分类显示，大部分DEG参与了“植物激素信号转导”、“苯丙醇生物合成”、“硫代谢”和 “细胞色素P450”。仅在T722中显著上调的基因涉及“苯丙醇生物合成”和“植物激素信号转导”途径。此外，研究还发现，次优温度抑制了两个栽培品种中编码K+转运体SIHAK5基因的表达，但仅在S708中降低了编码K+通道AKT1基因的表达。总的来说，本研究结果揭示了番茄根部的低温相应基因，为进一步研究亚低温下番茄K+吸收的机制提供了基础。

离子/分子流实验处理方法

图1. 在正常温度和次优温度条件下S708和T722根尖中K+的平均流速变化

处理后5 h，在正常和次优温度条件下，10 min的检测期内两个品种的K+均表现出稳定且持续的流速（图2b）。在处理5 d时，正常和次优温度条件下S708中K+的净流速趋势与T722中的相似。在次优温度条件下，10 min检测期间，S708的K+流速从T722 pmol cm-2s-1增加到308 pmol cm-2s-1，T722从65.57 pmol cm-2s-1增加到92.62 pmol cm-2s-1（图2b）。

图2. 在正常温度和次优温度条件下S708和T722根尖中K+的净流速变化

0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.3 mM MES, pH 6.0