5-氨基乙酰丙酸（ALA）作為一種新型植物生長物質，能顯著提高植物耐鹽性。我們先前利用轉基因的蘋果離體葉片、未生根植株和愈傷組織細胞研究發(fā)現(xiàn)，轉錄因子MdWRKY71可以轉錄激活MdSOS2、MdNHX1、MdCLC-g、MdSOD1、MdCAT1和MdAPX1等基因表達，通過調控Na⁺/Cl⁻平衡和氧還平衡來提高蘋果耐鹽性。本研究則利用MdWRKY71轉基因蘋果生根植株進一步證實，過表達(OE-)MdWRKY71可增強耐鹽性，干擾表達(RNAi-)MdWRKY71則削弱蘋果耐鹽性；外源ALA可以進一步增強MdWRKY71過表達效應， 同時緩解RNAi抑制效應。

研究內容 ╱

1. MdWRKY71介導ALA提高蘋果生根植株的耐鹽性

利用轉基因蘋果生根植株研究發(fā)現(xiàn)，非鹽脅迫下不同基因型植株生長差異不大；200 mM NaCl脅迫下，OE-MdWRKY71葉片褐化減輕、RNAi植株更加敏感。OE-MdWRKY71植株和ALA處理可以維持較高的葉片相對含水量、葉綠素含量、凈光合速率（Pn），降低MDA含量；同時將優(yōu)先將Na?、Cl^-截留在根中，而不影響K?、NO3^-向地上部運輸，因而，降低葉片Na?/K?和Cl^-/NO3^-比值，提升整株耐鹽性。

2. MdWRKY71結合MdPIP2;1、MdTIP1;4與MdVHA-d1基因啟動子并激活其轉錄活性

前期研究發(fā)現(xiàn)，ALA與MdWRKY71通過上調MdNHX1和MdCLC-g表達促進Na?和Cl?區(qū)隔至液泡中。本研究顯示，它們還能改善鹽脅迫下葉片相對含水量，故推測MdWRKY71和ALA可能調控V-H?-ATPase（VHA）和水通道蛋白（AQP）基因表達，以維持液泡膜功能與水分穩(wěn)態(tài)，從而增強耐鹽性。分析蘋果基因組42個MdAQP和27個MdVHA的啟動子發(fā)現(xiàn)，有17個MdAQP和14個MdVHA啟動子含MdWRKY71結合的W-box。NaCl+ALA處理下，僅MdPIP2;1、MdTIP1;4、MdSIP1;1/1;2及11個MdVHA被顯著誘導。OE-MdWRKY71上調其中7個基因，RNAi則抑制之。LUC、Y1H和EMSA證實，MdWRKY71直接結合MdPIP2;1、MdTIP1;4與MdVHA-d1啟動子W-box并激活其表達，從而揭示了ALA通過MdWRKY71轉錄調控鹽脅迫下蘋果葉片水分平衡與液泡膜功能的分子機制。

3. MdPHYB2正向而MdPIF1負向調控ALA增強的蘋果愈傷組織和煙草耐鹽性

綜合本研究與前文（Li等，2025)結果，作者提出一個MdPHYB2-MdPIF1-MdWRKY71級聯(lián)調控模型：鹽脅迫下，ALA增強MdPHYB2表達并抑制MdPIF1表達，解除MdPIF1對MdWRKY71及MdSOS2和MdSOS3的轉錄抑制。MdWRKY71促進液泡膜H?-ATPase基因（MdVHA-d1）、蛋白激酶基因（MdSOS2）、鹽離子運輸基因（MdNHX1和MdCLC-g）、抗氧化酶基因（MdSOD1、MdCAT1和MdAPX1）和水通道蛋白基因（MdPIP2;1和MdTIP1;4）轉錄激活，維護液泡膜功能，促進鹽離子截留于根系，減少向地上部積累，提高抗氧化酶活性，并維持葉片水分平衡，進而參與ALA提高的蘋果耐鹽性（圖5）。本研究為解析ALA改善植物耐鹽性提供了新見解，為蘋果耐鹽性改良提供新的候選基因。