南湖新闻网讯（通讯员 陈惠 王颖 彭玉全）近日，我校园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室和湖北洪山实验室别之龙教授团队在The Plant Journal在线发表了题为“Pumpkin CmoCDPK20 improved the salt tolerance of grafted cucumber by phosphorylating CmoDREB2A to promote JA biosynthesis and antioxidant enzyme activities”的研究论文。该研究揭示了南瓜CmoCDPK20调控嫁接黄瓜耐盐性的分子机制，并发现CmoCDPK20通过磷酸化CmoDREB2A，进而调控JA合成和抗氧化酶相关基因的表达，增强嫁接黄瓜的耐盐性。

土壤盐渍化是全球农业生产中一个日益严峻的问题，显著抑制了农作物的生长和产量。南瓜作为一种耐盐性较强的砧木，常被用于嫁接黄瓜等葫芦科蔬菜，以增强其耐盐能力。然而，南瓜砧木中调控嫁接黄瓜耐盐性的具体分子机制尚不清楚。本研究深入解析了南瓜CmoCDPK20基因在调控嫁接黄瓜耐盐性中的关键作用及其分子机制，为培育耐盐南瓜砧木提供了重要的理论依据。

根系敲除和超表达CmoCDPK20对南瓜和嫁接黄瓜耐盐性的影响

研究团队通过对盐胁迫下南瓜根系的转录组数据进行分析，发现CmoCDPK20基因在耐盐过程中发挥着重要作用。通过进一步的发根实验和磷酸化等实验，团队发现CmoCDPK20能够与转录因子CmoDREB2A相互作用并磷酸化其Ser241/396位点，从而激活CmoDREB2A。激活后的CmoDREB2A能够结合到CmoAOC2、CmoPOD2和CmoCAT3基因的启动子区域，促进这些基因的表达。CmoAOC2基因的表达促进了茉莉酸（JA）的合成，而CmoPOD2和CmoCAT3基因的表达则增强了抗氧化酶的活性，这些变化共同提高了嫁接黄瓜的耐盐性。该研究不仅揭示了南瓜CmoCDPK20通过磷酸化CmoDREB2A调控嫁接黄瓜耐盐性的分子机制，还为培育耐盐南瓜砧木提供了重要的基因靶点，通过增强CmoCDPK20的表达或优化其磷酸化位点，有望进一步提高南瓜砧木的耐盐能力。

CmoCDPK20调控嫁接黄瓜耐盐性的分子机制

华中农业大学园艺林学学院别之龙教授为通讯作者，已毕业硕士研究生陈惠、在读硕士研究生王颖和已毕业博士研究生彭玉全为论文共同第一作者，华中农业大学杨丽副教授参与了该项研究。该项目依托于华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室平台，受到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金创新群体、宁波市科技项目以及中央高校基本科研业务费等项目资助。

审核人 别之龙

【英文摘要】

Soil salinization hinders crop growth, but salt-tolerant pumpkin is a valuable rootstock for grafting cucumbers. Calcium-dependent protein kinases (CDPKs) play an important role in plant salt tolerance, yet their specific functions in pumpkin and the underlying mechanisms regulating salt tolerance remain largely unknown. In this study, we identified CmoCDPK20 as a key regulator of salt tolerance in pumpkin and grafted cucumber. Functional characterization revealed that CmoCDPK20 enhanced the salt tolerance of grafted cucumbers by inducing jasmonic acid (JA) biosynthesis and antioxidant enzyme activities. Mechanistic investigations demonstrated that CmoCDPK20 interacts with and phosphorylates the transcription factor dehydration-responsive element-binding protein 2A (CmoDREB2A) at Ser241/396 residues. The activated CmoDREB2A subsequently binds to the promoters of CmoAOC2, CmoPOD2, and CmoCAT3, leading to increased JA production and antioxidant enzyme activity. These findings elucidate a novel regulatory pathway underlying salt tolerance in pumpkin and provide insights for developing salt-tolerant pumpkin rootstocks.

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70167