近日，南京农业大学郭振飞教授团队在Plant Physiology在线发表了题为“Zinc finger transcription factor MtZPT2-2 negatively regulates salt tolerance in Medicago truncatula”的研究论文，揭示了锌指转录因子MtZPT2-2直接抑制高亲合性钾离子转运体MtHKT1;1和MtHKT1;2的表达负调控蒺藜苜蓿耐盐性的分子机制。
该研究发现蒺藜苜蓿MtZPT2-2主要在根系和地上部的输导组织表达，而且MtZPT2-2的表达受盐胁迫抑制，过表达MtZPT2-2的转基因蒺藜苜蓿耐盐性降低，而基因编辑突变体耐盐性提高，表明MtZPT2-2负调控蒺藜苜蓿耐盐性。进一步发现MtZPT2-2是一个细胞核定位的转录抑制因子。盐胁迫导致 MtHKT1;1和MtHKT1;2的转录水平和木质部中钠离子含量提高，MtZPT2-2突变体中MtHKT1;1和MtHKT1;2的转录水平高于野生型，木质部中钠离子含量低于野生型，而过表达株系呈现相反的趋势。深入研究发现MtZPT2-2可以直接结合MtHKT1;1 和MtHKT1;2的启动子并抑制其表达。此外，盐胁迫诱导了抗氧化酶基因表达上调和抗氧化酶活性提高，MtZPT2-2突变体中这些基因的转录水平和抗氧化酶活性高于野生型，而过表达株系低于野生型。综上所述，该研究揭示了蒺藜苜蓿通过下调地上部MtZPT2-2基因的表达应对盐胁迫的分子机制：盐胁迫抑制MtZPT2-2的表达，直接导致MtHKT1;1和MtHKT1;2表达上调，促进盐胁迫下Na+稳态的维持；间接上调抗氧化酶基因的表达，维持ROS稳态。通过下调MtZPT2-2基因表达能有效提高苜蓿耐盐性，因此该基因在苜蓿分子育种中可能具有广阔应用前景。
图1 MtZPT2-2调控蒺藜苜蓿耐盐性模式图
该团队应届毕业博士研究生黄日升为第一作者，朱海凤副教授和郭振飞教授为共同通讯作者，施海帆副教授和已毕业硕士生蒋守臻和代梦瞳参与了研究。该研究获得国家自然科学基金项目（31971766）资助。值得一提的是，这是郭振飞团队2023年在Plant Physiology上报道MfAOC2基因调控耐寒、抗病性研究后的又一新进展。
论文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiad527/7293256?redirectedFrom=fulltext&login=false
