近日，我校园艺学院王傲雪教授团队在国际著名学术期刊《Plant Physiology》（植物生理学领域顶级期刊）（IF2025=8.2）在线发表题为“The SIAREB-SIGPX2-SIRCCR module coordinates stomatal closure and chloroplast antioxidant defense to confer drought tolerance in tomato”的研究论文。该研究综合运用遗传学、分子生物学、细胞生物学及生物化学等手段，系统揭示了一个由转录因子SIAREB、叶绿体谷胱甘肽过氧化物酶SIGPX2和红色叶绿素分解代谢还原酶SIRCCR组成的新模块，通过协同调控气孔运动和叶绿体抗氧化防御，赋予番茄抗旱性的分子机制。本研究为深入解析植物激素信号与细胞器稳态的协同调控网络提供了新视角，并为通过基因工程手段培育抗旱番茄新品种提供了重要的理论基础与候选靶标基因。
番茄是全球重要蔬菜作物，干旱胁迫严重制约其产量与品质。ABA信号通路在干旱响应中通过诱导气孔关闭减少水分蒸腾，但气孔关闭同时也限制了CO₂进入，导致叶绿体ROS爆发性积累，造成氧化损伤。本研究发现，叶绿体定位的谷胱甘肽过氧化物酶SIGPX2是番茄抗旱性的关键正调控因子：过表达SIGPX2可显著减小气孔开度、降低水分损失，并有效清除ROS、减轻叶绿体损伤、维持光合效率；而敲除SIGPX2则使植株更加敏感。进一步研究表明，转录因子SIAREB作为ABA通路核心组分，可直接结合并转录激活激活SIGPX2，将上游激素信号与下游抗氧化防御相偶联。更为重要的是，本研究发现SIGPX2在叶绿体内与红色叶绿素分解代谢还原酶SIRCCR直接互作，形成功能性复合体，协同清除过氧化物并安全清除叶绿素分解中间体，共同维护叶绿体稳态。在slgpx2突变体中沉默SIRCCR，双重突变体表现出极端干旱敏感性及更严重的气孔和叶绿体功能障碍，证实了该互作的生理学意义。该研究阐明了干旱胁迫下，ABA信号通过转录因子SIAREB激活叶绿体蛋白SIGPX2，并使其与SIRCCR形成复合体，从而协同增强番茄抗旱性的完整分子机制，为培育抗旱番茄品种提供了重要理论依据和基因靶点。
园艺学院教授王傲雪、副教授程谟桢为该论文的通讯作者，博士生孟凡越为本论文的第一作者。博士生莫福磊，于雷对本研究做出了重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金（U22A20495, 32472750,32302551）、中国博士后科学基金等项目的资助。
（供稿/园艺学院）
