华林中心开展沙柳抗盐研究取得进展

图1：过表达SpsMDP1增强转基因杨树抗盐能力

图2：SpsWRKY53-SpsMDP1-SpsPP2C80模块通过清除ROS抵御盐胁迫的模型

沙柳是我国特有的沙生灌木柳，具有较强耐盐、耐旱等特性，在“三北”地区的防风固沙工作中发挥重要作用。研究发现，盐胁迫能够诱导沙柳SpsMDP1 (Magnesium-dependent phosphatase 1)的表达，过表达SpsMDP1通过提高过氧化物酶活性，有效减少了活性氧的积累，增强了植物的耐盐能力。此外，过表达SpsMDP1对转基因杨树木质部的发育起到了促进作用。通过Y2H、Co-IP以及BiFC等实验，成功筛选并鉴定出了与SpsMDP1互作蛋白SpsPP2C80。同时，借助Y1H、EMSA等实验手段，证实了SpsWRKY53是SpsMDP1的上游调控因子。SpsWRKY53能够直接结合到SpsMDP1启动子区域的W-box结构域，进而激活其表达。过表达SpsWRKY53和SpsPP2C80都可以通过减少活性氧积累，增强植物耐盐性。基于以上研究结果，提出了SpsWRKY53 – SpsMDP1 – SpsPP2C80通过清除活性氧抵御盐胁迫的模型。本研究在前期探索SpsMDP1适应干旱胁迫机制的基础上，进一步深入解析了其在沙柳应对盐胁迫的分子机制。为深入开展沙柳应对多重非生物胁迫研究，对于制定灌木植物抗性育种策略具有重要的指导意义。

该研究成果以题为“Magnesium – dependent phosphatase 1 (MDP1) interacts with WRKY 53 and protein phosphatase 2C 80 (PP2C80) to improve salt stress tolerance by scavenging reactive oxygen species in Salix psammophila”发表于《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院2区Top期刊，IF = 7.7），华林中心李建波副研究员为该论文的第一作者。该研究工作得到中国林科院基本科研业务费院优秀青年创新人才项目（CAFYBB2021QB006）等项目资助。

近年来，研究团队围绕沙生林木资源（沙柳、沙地榆等）的种质收集与综合评价、良种选育、抗逆分子机制解析等领域开展了系统性研究。其中，李建波副研究员作为第二完成人成功选育的沙地榆（蒙S-SS-UP-007-2024）通过省级良种审定，该品种具有抗旱性强，耐贫瘠等突出特性，在生态修复实践中展现出显著的应用价值。相关研究不仅为深入解析沙生植物应对非生物胁迫的分子调控网络提供了重要理论依据，同时为”三北”防护林体系建设工程的种质资源优化与可持续管理提供了科技支撑。