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苹果是我国重要的经济果树,其生长发育和果实品质受到干旱、盐害和病害等环境胁迫的严重影响。植物细胞壁是抵御外界胁迫的第一道屏障,木葡聚糖内转糖基酶/水解酶(XTH)在细胞壁重塑中起关键作用。然而,XTH在苹果中响应生物和非生物胁迫的功能尚不明确。
近期,山东农业大学李媛媛教授团队完成的题为“MdXTH30, an apple gene encoding endotransferase/hydrolase for xyloglucan, enhances plant resistance to drought, salt and pathogenic stresses”的研究在Journal of Integrative Agriculture(JIA)2026年1期正式发表。该研究从苹果中克隆了MdXTH30基因,发现其编码的蛋白质定位于细胞质膜,且在茎中表达最高。该基因受ABA、NaCl和PEG6000诱导表达,在干旱、盐和病原菌胁迫下发挥重要作用。
本研究从苹果中分离得到的MdXTH30基因,根据亚细胞定位技术显示该基因定位于细胞质膜,且对脱落酸、氯化钠和PEG 6000处理均有响应。为进一步探究MdXTH30在胁迫响应中的作用,课题组通过农杆菌介导的转化法获得了过表达MdXTH30的苹果愈伤组织,并在拟南芥中异源表达了该基因。
结果表明,MdXTH30通过调节苹果愈伤组织和拟南芥中相关基因的表达,增强了对干旱、盐胁迫及病原菌的抗性。这些发现为在细胞壁水平改良生物与非生物胁迫抗性提供了具有潜力的重要候选基因信息。

MdXTH30编码序列分析
过表达MdXTH30的愈伤组织可增强对非生物胁迫的抗性
MdXTH30增强拟南芥对病原菌的抗性
该研究首次系统揭示了MdXTH30在苹果中响应多重胁迫的分子机制,为通过基因工程手段改良苹果抗逆性提供了理论依据和候选基因。
山东农业大学园艺学院硕士生马硕为第一作者,山东农业大学李媛媛教授和姜翰副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、山东省重点研发计划、国家自然科学基金、山东省科技青年人才托举工程、山东省自然科学基金的资助。
Cite the article: Shuo Ma, Tong Li, Ziquan Feng, Yali Zhang, Han Jiang, Yuanyuan Li. 2026. MdXTH30, an apple gene encoding endotransferase/hydrolase for xyloglucan, enhances plant resistance to drought, salt and pathogenic stresses. Journal of Integrative Agriculture, 25(1): 127-137.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.09.019
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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GMT+8, 2026-1-18 22:06
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