我区基础研究领域取得最新成果：科研人员揭示碱胁迫降低燕麦叶绿素含量分子机制

近日，中国农业科学院草原研究所（内蒙古草业与草原研究院）金轲研究员科研团队在国际期刊《植物科学前沿》（Frontiers in Plant Science）上发表了“燕麦对碱胁迫的蛋白质组反应及外源精胺的缓解效应”（Proteomic Responses to Alkali Stress in Oats and the Alleviatory Effects of Exogenous Spermine Application），该项目以燕麦为研究对象，运用TMT标记定量蛋白组技术揭示了碱处理抑制叶绿素积累的分子机制上。

该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。

土地盐碱化是我国面临的重要生态问题，其中碱胁迫对作物产量的抑制作用高于盐胁迫，危害性更强，然而这种内在原因仍不是很清楚。燕麦作为我国北方及西北地区优势特色粮饲兼用作物，具有耐盐、碱特性，被认为是改良盐碱地的先锋作物。

科研团队通过对燕麦的盐碱胁迫的蛋白组比较研究发现，在碱胁迫下，蛋白原卟啉原氧化酶（coproporphyrinogen III oxidase, protoporphyrinogen oxidase）下调从而阻碍叶绿素合成，蛋白脱镁叶绿酸氧合酶（Pheophorbide aoxygenase）上调加速叶绿素分解。与单碱胁迫相比，外施精胺可促进叶绿体结构、根系生长及抗氧化相关蛋白表达量升高，提高燕麦抗碱性，可为盐碱化土地燕麦栽培及抗性品种选育提供参考。

图 外源精胺对碱胁迫下燕麦生长的影响效应

注：（A）Con-tainer种植；（B）碱胁迫对不同生育时期叶片叶绿素含量影响机制；孕穗期，外源精胺对碱胁迫下燕麦（C）地上部分及（D）根系生长影响效应；孕穗期，外源精胺对碱胁迫下（E）叶片叶绿素含量、（F）地上部分干物质重及（G）根干重影响效应。CK：对照，AS：碱胁迫，Spm:外源精胺

论文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.627129/full