植物对镁毒害 响应分子机理被发现

科技日报讯 （实习记者韩荣）日前，科技日报记者从山西农业大学获悉，该校园艺学院徐进教授课题组在国际植物学经典学术期刊《植物生理学》在线发表了一项研究成果，该成果阐述了植物对镁毒害响应的分子机理。

镁是植物生长发育所必需的矿质元素之一。然而，在世界范围内广泛分布的蛇纹石土壤中，镁毒害威胁了作物品质和产量。近年来，植物对镁缺乏响应的生理与分子机制得到了广泛研究，但植物对镁毒害响应的分子机制仍不完全清楚。

徐进课题组研究发现，镁毒害诱导拟南芥根细胞死亡，因而抑制了植物主根生长。他们随后对镁毒害下植物中差异表达的基因进行调控网络分析，鉴定到一个磷酸乙醇胺N—甲基转移酶基因XIPOTL1参与镁毒害介导的根尖细胞死亡。进一步研究发现一个NAC32转录因子与XIPOTL1基因的启动子之间存在相互作用。随后，徐进课题组通过染色质免疫沉淀等分子生物学技术进一步确认NAC32与XIPOTL1基因启动子区域的结合。

遗传学分析表明，XIPOTL1基因在NAC32过量表达的转基因株系OX32中表达上调，而在NAC32突变体nac32中下调。该课题组同时发现，nac32突变体对镁毒害的敏感性增加，相反NAC32过量表达转基因株系OX32对镁毒害表现出耐受。

基于此，徐进课题组对该研究提出了NAC32-XIPOTL1基因调控模块参与调控植物镁毒害响应。这些发现为日后继续深入理解植物响应镁毒害的分子调控机制提供新见解，也为在蛇纹石土壤中的作物栽培和分子育种提供理论基础。