2022年6月8日，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院與澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)塔州農(nóng)業(yè)研究所2020級聯(lián)培博士生陳曦在植物學(xué)高水平期刊《Environmental and Experimental Botany》（ISSN: 0098-8472）在線發(fā)表最新研究成果“Jasmonate signaling and remodeling of cell wall metabolism induced
by boron deficiency in pea shoots”（缺硼誘導(dǎo)豌豆地上部茉莉酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞壁代謝重塑）,。

《Environmental and Experimental Botany》為植物學(xué)領(lǐng)域高水平期刊（2020年影響因子為5.545）,。佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院為論文第一單位和通訊單位，陳曦博士為第一作者,。喻敏教授和Steven M. Smith教授為共同通訊作者,，我校特聘教授謝爾蓋和吳飛華等參與研究工作。

硼(B)是植物生長的必需微量元素,，是少有的幾個營養(yǎng)功能尚不明確的營養(yǎng)元素,。我國土壤大面積缺硼，華南酸性土壤缺硼尤為嚴重,，影響我國特別是華南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全,。喻敏教授長期從事酸性土壤植物硼營養(yǎng)研究，旨在明確植物必需微量元素硼的營養(yǎng)功能,，以更好服務(wù)華南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全,。

Fig.1
缺硼誘導(dǎo)豌豆莖尖茉莉酸JA合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

前期研究表明硼對于維持植物頂端優(yōu)勢具有重要作用，然而其機理尚不明確,。研究者也觀察到缺硼豌豆幼苗喪失頂端優(yōu)勢,，側(cè)枝生長增加。通過比較分析外源加硼和不加硼處理10 d,、14 d,、18 d的豌豆 (Pisum sativum L.) 莖尖轉(zhuǎn)錄組學(xué)，分別得到了 42,、517 和 2684 個差異表達基因 (DEG),，這些基因與細胞生長、代謝,、膜功能和細胞信號傳導(dǎo)的各個方面有關(guān),。進一步分析發(fā)現(xiàn)參與茉莉酸信號傳導(dǎo)和細胞壁代謝的基因在缺硼植物中上調(diào)；許多 DEG 編碼的轉(zhuǎn)錄因子 (TFs) 可能參與這些反應(yīng),，包括許多 MYB 和乙烯反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄因子 (ERF) 蛋白以及與茉莉酸信號傳導(dǎo)有關(guān)的 MYC2 的兩個直系同源物,。用硼或茉莉酸 (JA)短期處理離體莖尖,，發(fā)現(xiàn)其中幾個 DEG 的表達發(fā)生急劇變化。這些結(jié)果與硼酸鹽在細胞壁結(jié)構(gòu)中的主要作用一致,，表明缺硼可能激活茉莉酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞壁重塑,，也可以解釋缺硼為何引起豌豆地上部枝條生長和株型的變化。

通過轉(zhuǎn)錄分析,，確定了陳曦博士關(guān)于硼維持植物頂端優(yōu)勢課題深入研究方向,。鑒于缺硼導(dǎo)致許多參與細胞壁代謝和茉莉酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因的表達變化，以及激素含量的變化,，研究者提出缺硼可能破壞細胞壁結(jié)構(gòu),，引起茉莉酸信號的激活和下游的細胞壁代謝補償性變化等植物系統(tǒng)獲得性抗性反應(yīng)，從而導(dǎo)致株型改變,。其具體機制有待進一步研究,。

（食品科學(xué)與工程學(xué)院/廣東省膜生物學(xué)與環(huán)境國際科技合作基地）