Wall-associated kinase-like4（WAKL4）通过维持拟南芥（Arabidopsis）的细胞壁果胶平衡和细胞氧化还原状态，来调节植物的耐盐性

《Plant Molecular Biology》：Wall-associated kinase-like4 regulates plant salt tolerance by maintaining cell wall pectin homeostasis and cellular redox homeostasis in Arabidopsis

土壤盐渍化威胁全球农业生产力，解析植物盐胁迫分子机制对培育耐盐作物至关重要。本研究发现WAKL4基因通过调控细胞壁完整性（依赖果胶合成）和抗氧化酶活性（CAT2）维持盐胁迫响应，其突变体表现出盐敏感性增强、根系发育异常及ROS积累等表型，外源补钙可部分 rescue细胞壁缺陷。该研究揭示了植物耐盐机制新靶点。

　　

摘要

土壤盐碱化对全球农业生产力构成了严重威胁。了解植物应对盐胁迫的分子机制对于培育耐盐作物至关重要。我们发现，几种拟南芥（Arabidopsis）的WAK/WAKL基因在盐胁迫下表达上调，其功能丧失的突变体与野生型（WT）植物相比表现出不同的盐耐受性。本文重点研究了WAKL4基因，证实它在拟南芥（Arabidopsis thaliana）的盐耐受性中起着关键的调控作用。WAKL4功能丧失会导致植物对盐胁迫的敏感性增强，而WAKL4过表达则会促进根系生长并降低发芽率。此外，WAKL4在盐响应过程中对离子平衡的调节作用较为微弱。重要的是，我们发现WAKL4通过维持果胶的正常生物合成来保障细胞壁的完整性。wakl4突变体的盐敏感表型与果胶含量不足有关，可通过外源钙补充得到有效缓解。进一步研究表明，WAKL4在盐响应过程中对氧化还原平衡的调节也至关重要。wakl4突变体产生的活性氧（ROS）比野生型植物更多。有趣的是，在盐胁迫条件下，wakl4突变体中某些与ROS相关的基因表达水平低于野生型植物。WAKL4可以直接与CAT2（一种关键的H?O?清除酶）相互作用并增强其酶活性。WAKL4部分通过CAT2的作用来调节植物的盐耐受性。本研究为植物盐耐受性提供了新的见解，并为提高作物在盐碱土壤中的耐受性提供了可能的遗传靶点。