江苏师大团队发现番茄耐盐关键小蛋白SlSTE1,有望为盐碱地稳产增收提供新路径

在全球耕地盐渍化加剧的背景下,番茄作为年产值超过千亿美元的重要经济作物,其耐盐性研究很重要。数据显示,全球约20%的灌溉农田面临盐碱化风险,我国盐碱地面积约9900万公顷;传统番茄品种在50毫摩尔/升盐浓度下就会出现明显减产。尽管研究者已解析SOS、NHX等耐盐通路,但小分子蛋白在抗逆中的作用仍了解有限。江苏师范大学生物学团队通过全基因组关联分析,锁定一个仅编码78个氨基酸的小蛋白基因SlSTE1。实验表明,该基因在盐胁迫后4小时内表达量升高12倍,具有快速响应特征。转基因株系在三种氯盐环境中的存活率比对照提高45%,其作用机制体现在多个层面:在生理层面,通过调控钾钠离子泵使细胞质Na⁺浓度下降38%;在生化层面,使超氧化物歧化酶活性提高2.1倍;在信号传导层面,与脱落酸受体SlPYLs特异性结合,进而激活下游抗逆基因网络。研究团队采用RNAi沉默与过表达双验证体系进行交叉验证,以提升结论可靠性。分子对接模拟显示,SlSTE1的α-螺旋结构域可与SnRK2激酶形成氢键网络,为其可能发挥“信号放大器”作用提供了结构依据。目前,携带SlSTE1的转基因番茄已在山东东营盐碱试验田完成首轮种植评估,单株果实重量较对照增加22%,且未观察到生长迟滞。课题组表示,下一步将优化基因编辑方案,计划采用组织特异性启动子实现根系靶向表达,以在保持耐盐性的同时降低对营养器官代谢的影响。中国农科院专家认为,该研究拓展了以往对抗逆关键因子主要集中于大蛋白的认识,为作物抗逆育种提供了新的思路。

应对盐胁迫既需要改土降盐等工程手段,也需要提升作物自身抗逆能力;SlSTE1的发现提示,小蛋白此长期被忽视的分子群体可能蕴含新的育种切入点。随着作用机制更明确、田间验证持续完善,如何将分子层面的发现转化为可复制、可推广的品种与配套技术体系,或将成为盐碱地农业提质增效的重要方向。