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JIA|沈阳农业大学园艺学院李天来院士/许涛教授团队解析番茄膜受体蛋白激酶SlHSLs调控番茄花柄脱落的作用机制

已有 304 次阅读 2026-1-19 12:16 |个人分类:论文|系统分类:论文交流

番茄(Solanum lycopersicum)作为我国设施栽培面积最大的蔬菜作物,在促进农民增收和推动农业经济增长方面发挥重要作用。然而,在番茄生产过程中经常出现落花落果现象,严重制约番茄产量,给农业生产造成巨大的经济损失。课题组前期研究证明,SlIDL6小肽是响应弱光逆境,促进番茄花器官脱落的重要信号分子。但其受体以及其在番茄花器官脱落过程中的调控作用尚不清楚。

近期,沈阳农业大学园艺学院李天来院士/许涛教授课题组完成的题为“SlIDL6–SlHSL1/2/3 ligand-receptor pairs regulate tomato pedicel abscission” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2026年1期正式发表。

类受体蛋白激酶(Receptor-like kinases,RLKs)作为植物中重要的信号传导组分,其主要的功能是感知和传递胞外信号,从而调节植物的生长发育。拟南芥HAESA(AtHAE)家族属于富含亮氨酸重复序列(LRR)型类受体蛋白激酶,其中AtHAE和AtHSL2(HAESA-LIKE2)已被证实通过冗余作用正向调控花器官脱落过程。本研究首先利用分子生物学技术,筛选并鉴定了11个HAESA-like基因(SlHSL1-11),并明确SlHSL1/2/3在AZ中高表达,且正调控番茄花柄脱落。通过杂交技术获得双突变和三突变株系并进行脱落率检测,发现脱落被进一步延缓,表明在番茄花柄脱落过程中SlHSL1/2/3的功能是部分冗余的。

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敲除SlHSL1/2/3延缓番茄花柄脱落

基于IDA-HAE/HSL2模型分析表明SlHSL1/2/3可能作为SlIDL6短肽的受体。为验证这一结果,课题组利用人工合成的SlIDL6肽处理野生型及SlHSL1/2/3敲除系。结果表明与野生型植株相比,SlIDL6肽处理番茄花柄外植体导致的加速脱落的作用,在SlHSL1/2/3敲除株系中被显著抑制。此外,利用烟草表达体系证明,当SlHSL1/2/3在烟草叶片中过表达后,外源SlIDL6肽处理能引起细胞内的氧化爆发(oxidative burst assays,Ox-burst)。

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SlIDL6作为SlHSL1/2/3的配体,参与调控弱光胁迫下的番茄花柄脱落

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SlIDL6-SlHSL1/2/3配体-受体对调控番茄花柄脱落模式图

综上,表明SlHSL1/2/3作为SlIDL6的受体,正调节番茄花柄脱落,且证明SlIDL6-SlHSL1/2/3配体-受体对响应弱光胁迫,加速番茄花柄脱落。

沈阳农业大学园艺学院许涛教授为该文章的通讯作者,涂燕云博士为第一作者,研究工作得到了李天来院士的悉心指导,并受到辽宁省科技创新团队项目(JYTTD2024007)的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.03.018

Cite the article: Yanyun Tu, Lina Cheng, Xianfeng Liu, Marta Hammerstad, Chunlin Shi, Sida Meng, Mingfang Qi, Tianlai Li, Tao Xu. 2026. SlIDL6–SlHSL1/2/3 ligand-receptor pairs regulate tomato pedicel abscission. Journal of Integrative Agriculture, 25(1): 118-126.

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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