研究揭示杨树抗盐新策略

盐胁迫会破坏离子平衡并减少水分吸收，从而扰乱植物生长，对农业和林业构成重大挑战。维持钠 (Na + ) 和钾 (K + ) 平衡对于杨树等表现出独特次生生长的木本植物尤为重要。然而，人们对树木耐盐性的途径了解甚少，尤其是与草本植物相比。

由于这些挑战，更深入地探索树木的调节机制和结构适应性对于增强其对盐分的适应力至关重要。

中国林业科学院和青岛农业大学的团队揭示了 miR319a 在提高杨树耐盐性方面的新功能。该研究于 2024 年 6 月 7 日发表在《园艺研究》上，表明过量表达 miR319a 会诱导木质部导管的关键结构变化，增强离子运输和抗逆性。

这些发现强调了 miR319a 在协调木质部发育和离子稳态中的作用，为提高木本植物的耐盐性提供了新的途径——这是可持续林业和农业的一个关键特性。

程教授及其同事的研究揭示了 miR319a 在调节杨树盐胁迫反应和次生木质部发育中的双重功能。miR319a 过表达可导致木质部层变厚、导管数量和尺寸增加、细胞壁变薄，从而提高植物运输 Na +和 K +离子的能力。

这种结构适应与关键离子转运蛋白 PagHKT1;2 和 PagSKOR1-b 的上调有关，这些蛋白对 Na +流出和 K +流入至关重要。相反，抑制 miR319a 的 miR319a-MIMIC 植物表现出更窄的木质部、更少的导管数量和更厚的壁，导致离子转运受损和盐敏感性增加。

这些见解使 miR319a 成为增强树木抗盐能力的有希望的目标。

“阐明 miR319a 如何影响盐胁迫下木质部发育和离子运输，标志着植物胁迫生物学的重大进步，”该研究的高级研究员 Quanzi Li 博士说。

“我们的研究不仅揭示了木质部结构与离子调节之间的复杂联系，还提出了提高树木耐盐性的新遗传策略。这项工作为开发耐盐树种奠定了基础，这对于我们应对土壤盐分上升和气候挑战至关重要。”

这项研究的成果对林业和农业，特别是受盐碱影响的地区具有重大的前景。通过利用 miR319a，可能可以培育出耐盐性更强的杨树品种，提高生物量产量和生态恢复力。

此外，所确定的调控途径可以扩展到其他木本植物，为开发能够在恶劣环境下茁壮成长的抗逆树木提供战略方法，支持可持续林业和生物多样性保护。