所（园）在喜盐鸢尾耐盐分子机制研究方面取得重要进展

　　喜盐鸢尾（Iris halophila Pall.）为鸢尾科鸢尾属多年生盐生植物，生长速度快、生物量大、抗逆性强、观赏及药用价值高，在盐碱地改良、土壤重金属污染修复以及中药资源开发利用方面应用前景广阔。鸢尾甜菊组前期研究发现，激素信号转导、盐离子转运蛋白、类黄酮生物合成相关基因在喜盐鸢尾抵抗高盐胁迫过程中发挥重要作用，相关结果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》（环境科学TOP期刊）。此外，研究还发现金属转运和结合蛋白、LncRNA及谷胱甘肽代谢、激素信号转导、昼夜节律调节等途径关键基因参与调控喜盐鸢尾响应Pb胁迫过程，相关结果发表在《Industrial Crops and Products》（农林科学一区TOP期刊）。

　　在前期研究基础上，项目组进一步研究发现，盐胁迫下喜盐鸢尾类黄酮总量显著增加。类黄酮具有抗氧化、渗透调节等多种功能，是喜盐鸢尾等鸢尾属药用植物中主要活性成分之一。项目组从喜盐鸢尾中克隆到一个高盐诱导的查尔酮合酶基因IhCHS1，查尔酮合酶（CHS）是类黄酮合成途径中第一个限速酶和关键酶，通过转基因、生理生化、代谢组多途径分析发现，通过表达IhCHS1显著增强盐敏感植物拟南芥耐盐性，显著降低盐胁迫下细胞膜脂过氧化程度，增加脯氨酸含量和抗氧化酶活性；转IhCHS1基因植株中多种类型黄酮及其他苯丙烷类化合物含量也显著增加。此外，研究还首次发现，盐胁迫下过表达IhCHS1显著提高茉莉酸和生长素生物合成及信号转导相关化合物的积累量，并参与调节寡肽和核苷酸代谢。以上结果表明，IhCHS1催化合成的类黄酮可能通过抗氧化剂和信号分子的双重身份调控植物耐高盐过程。本研究不仅为CHS介导植物耐盐的分子机制提供了新见解，还将为培育高耐盐兼具高次生代谢物积累的植物新种质提供优异基因资源。近日，上述研究结果以题为“Molecular and metabolomics analysis reveals new insight into the mechanism underlying Iris halophila Pall. IhCHS1-mediated regulation of plant salt tolerance”发表在植物科学领域老牌高质量期刊《Environmental and Experimental Botany》（生物学TOP期刊）。

　　观赏植物研究中心鸢尾甜菊组刘清泉副研究员为上述3篇论文的第一作者，原海燕副研究员为通讯作者，美国麻省大学Om Parkash Dhankher教授对相关研究给予了指导。研究得到了国家自然科学基金（41907135）、江苏省自然科学基金（BK20180317）、江苏省植物资源研究与利用重点实验室开放基金（JSPKLB201843）、美国USDA Hatch funds（#508）等项目的资助。