2023年7月19日，美高梅MGM电子娱乐游戏王彩虹教授课题组在Plant Biotechnology Journal（一区TOP期刊，影响因子13.8）在线发表了题为“Melatonin enhances KCl salinity tolerance by maintaining K+ homeostasis in Malus hupehensis”的研究论文。该研究通过对KCl胁迫下的不同抗性砧木进行外源褪黑素处理，发现褪黑素可以缓解它们受到的KCl胁迫，之后通过ChIP-seq、EMSA等试验系统的揭示了褪黑素通过MT-WRKY53-GORK1/NHX2通路维持细胞钾离子稳态，提高苹果对KCl胁迫抗性的调控机制。

　　苹果（Malus domestica）是世界主要水果之一，我国是世界上最大的苹果生产和消费国。为了提高苹果果实品质和产量，经常在苹果果园中施用大量钾肥，但这种处理会加剧钾肥对苹果的盐胁迫。植物生长调节剂在调节植物生长发育过程中起着重要作用，近年来越来越多的植物生长调节剂被报道参与植物抵抗逆境胁迫。其中，褪黑素(MT)被广泛报道参与植物的多种非生物胁迫反应，然而其在KCl胁迫耐受中的作用尚不清楚。

　　该研究中发现，外源施加褪黑素可以通过增强K+外排和促进K+进入液泡，以维持细胞K+离子稳态缓解不同苹果砧木受到的KCl胁迫。此外，还通过RNA-seq鉴定出了共同响应KCl胁迫和褪黑素处理的关键转录因子MdWRKY53。之后通过ChIP-seq、EMSA、qPCR和LUC活性检测发现MdWRKY53可以结合MdGORK1和MdNHX2的启动子并上调他们的表达，并且通过转基因试验进一步验证了MdGORK1和MdNHX2在苹果抵抗KCl胁迫时的作用，最终揭示了MT-WRKY53-GORK1/NHX2的新调控网络。

　　图七 褪黑素缓解苹果KCl胁迫的分子机制模式图

　　本研究得到了国家自然科学基金、山东省现代农业产业技术体系基金、山东省高等学校青创人才引育计划项目和黄河三角洲农业高新技术产业示范区项目等资助。

　　论文链接：

　　http://doi.org/10.1111/pbi.14129