在甜樱桃中全基因组范围内鉴定NHX基因家族，并对关键耐盐基因PavNHX37进行功能解析

摘要

背景

土壤盐碱化严重限制了甜樱桃（Prunus avium L.）的生长和产量，然而对盐耐受性至关重要的NHX（Na⁺/H⁺反向转运蛋白）基因家族在该物种中尚未得到充分研究。

结果

通过全基因组鉴定，我们发现了37个分布在8条染色体上的PavNHX基因。亚细胞定位分析显示，21个PavNHX蛋白位于细胞膜上，16个位于液泡中。系统发育分析将这一基因家族分为三组；第一组与拟南芥具有同源基因，表明它们在进化上具有保守性。盐胁迫下的qRT-PCR实验表明，PavNHX37是表达最强烈的基因（在150 mM NaCl浓度下表达量增加了8.9倍），并且其细胞膜定位得到了实验验证。在Nicotiana benthamiana中稳定过表达PavNHX37显著提高了盐耐受性：转基因植株在150 mM NaCl条件下表现出较低的Na⁺积累、较高的K⁺保留能力以及较低的Na⁺/K⁺比值，同时生长状况更好，脯氨酸积累量增加，SOD、POD和CAT活性升高，MDA含量降低。

结论

本研究首次系统地描述了甜樱桃中的NHX基因家族，并证明PavNHX37通过维持Na⁺/K⁺平衡和增强抗氧化能力来提高盐耐受性，为分子育种提供了遗传资源。