ZxSAUR15调控荒漠植物根系发育与逆境适应的分子机制解析

来自中国的研究人员为揭示荒漠植物适应极端环境的分子机制，对霸王(Zygophyllum xanthoxylum)SAUR基因家族进行全基因组鉴定，并重点解析了ZxSAUR15通过调控质膜H+-ATPase介导的H+外排和离子稳态，促进根系发育及增强盐/渗透胁迫耐受性的新机制。该研究为作物抗逆遗传改良提供了重要靶点。

　　

在严酷的荒漠环境中，霸王(Zygophyllum xanthoxylum)通过构建庞大根系系统来获取水分和养分。这项研究首次系统鉴定了该物种87个SAUR(Small Auxin Up RNA)基因，发现串联重复和片段复制事件推动基因家族扩张。有趣的是，启动子区富集多种逆境响应元件，且多数成员在盐/渗透胁迫下呈现根系表达模式变化。

研究团队聚焦ZxSAUR15开展功能验证：过表达该基因显著促进拟南芥根系生长并增强盐/渗透胁迫抗性；而通过RNA干扰技术沉默霸王内源ZxSAUR15则导致生长受阻和胁迫敏感性增加。深入机制研究表明，ZxSAUR15通过调控质膜(PM)H⁺-ATPase介导的质子外排和离子平衡网络发挥作用。这些发现不仅揭示了荒漠植物适应极端环境的分子基础，也为作物抗逆遗传改良提供了新思路。