近日，西北农林科技大学园艺学院苹果抗逆与品质改良创新团队李翠英副教授/马锋旺教授在揭示MdNAC104调控苹果耐碱性的分子机制方面取得了新进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Advanced Science》（IF=14.3、一区期刊）上。土壤盐碱化是一个全球性的问题，严重危害植物的生长和发育，然而，许多研究者的关注主要集中在中性盐对植物的影响，而对碱性盐和高pH所引发的胁迫的研究则相对较少。因此，深入挖掘植物的抗碱基因及其相关的分子机制，对于提升植物的抗碱能力具有重要的研究价值。苹果作为全球最具经济价值和营养价值的果树之一，其种植区也普遍面临土壤碱化的问题，导致其生长和产量受到严重限制。而γ- 氨基丁酸（GABA）作为一种重要代谢物和信号分子，广泛参与植物的多种逆境响应。然而，GABA在耐盐和耐碱的分子调控机制中所扮演的角色仍然不甚明了，因此进一步研究GABA的作用机制将为苹果的耐碱性改良提供新的思路和方法。在这项研究中，作者从碱性胁迫下苹果根系的转录组中发现了一个转录因子MdNAC104，它会使 GABA 水平有效降低，对苹果的耐碱性产生负调控。而应用外源 GABA 后可以补偿过表达的 MdNAC104 带来的这种耐碱性负调控机制。进一步研究表明，MdNAC104 能与 GABA 生物合成基因 MdGAD1/3 以及 GABA 转运基因 MdALMT13 的启动子相结合，进而对这两个基因产生抑制作用。其中MdGAD1/3 通过增加 GABA 的合成积极调节耐碱性，而 MdALMT13 则促进根中 GABA 的积累和外流，从而提高对碱性胁迫的抗性。后续实验发现，MdSINA2 与 MdNAC104 存在相互作用，MdSINA2 通过 26S 蛋白酶体途径使 MdNAC104 泛素化并降解，从而对根部 GABA 含量和耐碱性起到积极的调节作用。该研究揭示了在苹果中存在 MdSINA2-MdNAC104-MdGAD1/3/MdALMT13模块调控耐碱性和 GABA 平衡的过程，这些发现为植物应对碱性胁迫的分子机制的理解提供了新的视角。文章中，利用Split-LUC 测定MdNAC104和MdSINA2的相互作用，使用了广州博鹭腾生物科技有限公司的PlantView 植物活体成像系统进行成像及分析。   论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.00930