热带作物学报

作者：王菲, 王焱, 杨伟光, 代世文, 熊程, 邹学校, 裴真明, 裴宋雨, 远方

单位：湖南农业大学园艺学院，湖南长沙 410125

关键词：OSCA基因家族,干旱胁迫,基因编辑,番茄

基金：国家“十四五”重点研发计划项目(2023YFF1001200)

干旱是陆地植物面临的严重非生物胁迫之一，干旱环境会造成植物水分缺失从而产生高渗胁迫，OSCA1是植物中第一个被鉴定的渗透感受器，OSCA基因在不同物种中广泛存在。植物对干旱胁迫的感受和响应对其生长发育至关重要，番茄作为经济作物和模式植物在蔬菜研究中具有重要作用，番茄抗旱性研究是保障蔬菜产量的重要途径，因此，研究番茄SlOSCA基因家族在番茄应对干旱胁迫过程中的生理功能方面具有重要意义。本研究以反向遗传学为基础，通过SlOSCA基因家族在叶片中的表达量分析，选定SlOSCA1.1/1.2/1.6/2.3/3.1共5个基因作为番茄抗旱研究的目标基因，利用CRISPR/Cas9定点基因编辑技术构建番茄slosca突变体，以探索番茄SlOSCA蛋白家族成员在番茄响应渗透胁迫过程中的作用。研究结果显示，番茄slosca3.1/1.1突变体在细胞水平对渗透胁迫的响应减弱，SlOSCA3.1/1.1参与了番茄保卫细胞对渗透胁迫的响应过程；番茄slosca1.6/1.2/2.3突变体整株水平对渗透胁迫的响应能力减弱，SlOSCA1.6/1.2/2.3参与了番茄对PEG渗透胁迫以及土壤干旱胁迫的响应过程，再次证明OSCA蛋白家族成员之间存在功能冗余。本研究通过构建slosca突变体，研究slosca突变体的生理表型，揭示SlOSCA蛋白家族成员协调作用于番茄抗旱过程，为后续解析OSCA基因家族成员在不同胁迫条件和不同生理过程中的生物学功能提供参考。

来源：2025年第3期

《热带作物学报》期刊编辑部

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