JA调控云南松应对热旱复合胁迫的GA介导响应机制及其生长-防御平衡策略

针对气候变化加剧导致的热旱复合胁迫对云南松(Pinus yunnanensis)幼苗生长的挑战，研究人员通过外源JA和GA处理，揭示了JA通过激活抗氧化酶(CAT/POD)、稳定可溶性糖(SS)和动态脯氨酸(Pro)积累增强抗逆性，发现DELLA-JAZ-MYC2模块介导的激素信号交叉对话机制，为针叶树种抗逆栽培提供新策略。

　　

随着全球气候变化加剧，热浪和干旱等极端天气事件频发，对植物生存和生态系统稳定构成严峻挑战。云南松(Pinus yunnanensis)作为中国西南亚热带地区的特有针叶树种，不仅面临漫长的育苗周期，还对非生物胁迫异常敏感。更棘手的是，促进其生长的赤霉素(GA)处理会降低抗逆性，而增强抗性的茉莉酸(JA)又可能抑制生长——这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境，成为林业生产的重大瓶颈。

近期发表在《Industrial Crops and Products》的研究给出了破局方案。西南林业大学的研究团队通过巧妙设计外源激素处理实验，首次揭示了JA如何通过分子"红绿灯"系统调控云南松应对热旱复合胁迫(HS+DS)的生存策略。研究人员采用200 mg/L GA₃和100 μmol/L MeJA处理幼苗，在40℃干旱条件下进行96小时胁迫实验，通过生理指标测定、关键基因克隆和qRT-PCR等技术，绘制出激素调控的精细图谱。

形态与生理特征揭示JA的"保护伞"效应

未经处理的对照组和GA单独处理组在HS+DS下出现严重萎蔫，而JA处理组保持挺拔姿态，针叶叶绿素含量显著提高。深入分析发现，JA像"急救员"般迅速提升过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性，其中JA+GA组的POD活性峰值达对照组的12倍。更巧妙的是，JA处理通过稳定可溶性糖(SS)水平，同时动态调节脯氨酸(Pro)积累，实现资源的"精打细算"分配。

分子开关DELLA-JAZ的"跷跷板"机制

研究克隆获得Py7G17390(DELLA)、PyXG10760(JAZ)、Py4G39730(GA2ox)和PybHLH38(MYC2)四个关键基因。系统发育分析显示这些基因在进化上高度保守，其中PyXG10760与雪松TIFY6B同源，PybHLH38则与MYC2聚为一支。表达谱分析揭示GA处理早期(1h)即下调DELLA和GA2ox，而JA+GA共处理在12h显著上调DELLA和JAZ，24h时JAZ表达量达对照组的3倍，证实存在GA-JA信号交叉对话。

MYC2转录因子的"指挥棒"作用

研究发现JA通过解除JAZ对MYC2的抑制，激活防御基因表达。当JA+GA共处理时，MYC2在1h和96h出现双峰表达，与JAZ呈现"此消彼长"的拮抗模式。这种动态平衡如同精密编排的交响乐，DELLA蛋白担任"总指挥"，通过调控JAZ-MYC2模块协调生长与防御两大"声部"。

这项研究不仅首次绘制了云南松响应复合胁迫的激素调控网络，更创新性提出"早期干预"策略——在胁迫初期通过JA+GA协同处理，可同时激活防御系统并维持适度生长。研究建立的DELLA-JAZ-MYC2调控模型，为针叶树种抗逆育种提供了全新靶点，对应对气候变化下的森林可持续管理具有重要实践价值。正如研究者强调的，这种激素协同方案操作简便、成本低廉，在西南干热河谷地区植被恢复中展现出广阔应用前景。