近日，园艺学院博士王茜（现食品学院博士后）和博士研究生罗珺峰以共同第一作者在The Plant Cell期刊发表题为“Orchestration of ethylene and gibberellin signals determines root growth and K+ uptake in tomato”的研究论文。园艺学院姜晶教授为论文通讯作者。

钾离子是是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，课题组前期通过正向遗传学研究发现磷脂酶SlPLDδ参与番茄低钾胁迫响应，然而低钾胁迫下SlPLDδ如何调控番茄生长和K+吸收的分子机制尚不清楚。该研究揭示SlPLDδ与SlACO1互作抑制低钾胁迫下乙烯含量，解析了乙烯响应因子SlERN1抑制番茄低钾耐性。进一步发现SlERN1抑制赤霉素生物合成基因SlGA20ox1和SlGA20ox3的表达，调控赤霉素含量，从而调控番茄根系生长。此外，SlERN1抑制钾离子通道SlLKT1的表达，从而调控番茄K+吸收。该研究不仅揭示了乙烯与赤霉素信号在逆境下拮抗调控植物根系发育与营养吸收的全新机制，也为未来通过基因编辑或分子标记辅助育种培育高效吸收钾肥、耐低钾胁迫的智能作物提供了极具价值的基因靶点。研究得到了国家自然科学基金面上项目等资助。（园艺学院 刘欣）

番茄低钾胁迫调控模式图

论文连接：https://doi.org/10.1093/plcell/koag076