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随着世界范围内盐碱地面积的持续增大，盐碱胁迫已成为限制植物生长最主要非生物胁迫。马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球粮食系统的重要组成部分，其生产力的发展也受到盐碱胁迫的严重限制。马铃薯盐碱机理相关研究多集中于其对中性盐的响应上，其响应碱性盐胁迫的研究相对空缺。
近日，甘肃农业大学园艺学院秦舒浩教授课题组在International Journal of Biological Macromolecules在线发表了题为Integration of mRNA and miRNA analysis reveals the molecular mechanism of potato (Solanum tuberosum L.) response to alkali stress的研究论文，报道了该课题在马铃薯碱性盐胁迫响应研究中取得的新进展。
该研究构建了由20个响应碱性盐胁迫差异表达miRNA与33个差异mRNA构成的33个miRNA-靶基因对 （图1） ，并挖掘了“苯丙烷生物合成”、“植物激素信号转导”及“淀粉和蔗糖代谢”等3个马铃薯响应碱性盐胁迫的重要通路 （图2） 。其中，miR4243-x及novel-m064-5p分别通过对HCT （PGSC0003DMT400030106） 和SPS （PGSC0003DMT400067951） 的靶向调控作用参与了马铃薯对碱性盐胁迫的应答。
图1 miRNA-mRNA调控网络
图2 马铃薯对碱胁迫响应的重要途径及差异基因与相关性状的相关性
注：A为马铃薯对碱胁迫反应的重要途径；B为差异基因与相关生理指标的相关性
该研究首次通过miRNA-mRNA关联分析对马铃薯响应碱性盐胁迫的机理进行了探究，将拓宽对马铃薯碱性盐胁迫响应生理及复杂分子机制的理解，为后续马铃薯抗盐碱栽培及其产业健康发展提供科学依据。此外，获得的大量候选miRNA及mRNA对于马铃薯耐盐碱种质资源的创新及耐盐碱品种的培育同样具有重要价值。
甘肃农业大学秦舒浩教授为该论文通讯作者，博士研究生康益晨为第一作者。该研究得到了甘肃农业大学学科建设基金项目 、国家自然基金 、甘肃省自然科学基金及国家现代农业产业技术体系 （马铃薯） 建设专项 的共同支持。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813021008606