辣椒（Capsicum annuum L.）是我国一种重要的蔬菜作物，年种植面积超过200万hm2，占全国蔬菜总播种面积的8% ~ 10%。其在生产过程中易遭受低温、盐、干旱等多种非生物胁迫的威胁，造成辣椒产区严重的经济损失。因此，挖掘辣椒优异抗逆基因并解析其调控机理，能够为辣椒的抗逆分子育种提供理论依据和基因资源，对辣椒产业持续稳定发展具有重要的理论与应用价值。
近日，我院蔬菜分子生物学创新团队陈儒钢教授课题组在《The plant journal》、《Horticulture Research》、及《Horticultural plant journal》等期刊发表了关于辣椒抗性的系列研究论文。
【进展一】研究成果以“ CaSnRK2.4 -mediated phosphorylation of CaNAC035 regulates abscisic acid synthesis in pepper
( Capsicum annuum L.) responding to cold stress”为题的研究论文发表于《The plant journal》。
本研究发现 CaNAC035 基因在低温和ABA处理下均可诱导表达。在辣椒植株中沉默 CaNAC035 基因会导致辣椒耐寒性降低，在辣椒植株中过表达 CaNAC035 基因则会增加对冷胁迫的耐受性。研究发现CaSnRK2.4与CaNAC035相互作用并使其磷酸化。另外，CaNAC035直接靶向 CaAAO3 和 CaNCED3 基因的启动子区域并正向激活它们的表达。综上，该研究结果强调了 CaNAC035 基因参与辣椒的冷响应，并为耐寒性的分子机制提供了有价值的见解。这些结果为提高辣椒和其他作物的耐寒性分子育种策略提供了良好的前景。
【进展二】研究成果以“Pepper bHLH transcription factor CabHLH035 contributes to salt tolerance by modulating ion homeostasis and proline biosynthesis ”为题的研究论文发表于《Horticulture Research》。
通过研究 CabHLH035 在盐胁迫响应中的作用机理。结果表明，盐处理后 CabHLH035 的表达量增加。在辣椒中瞬时过表达 CabHLH035 增强了植株的耐盐性，且在拟南芥中异位表达 CabHLH035 也增加了转基因植株对盐胁迫的耐受性，而沉默 CabHLH035 在辣椒中的表达则导致耐盐性降低。进一步研究表明，CabHLH035可直接与 CaSOS 1 和 CaP5CS 基因启动子结合并正向激活它们的表达。本研究为进一步揭示 CabHLH035 响应盐胁迫的分子机制以及与盐胁迫相关的候选基因以及今后分子育种中利用 CabHLH035 提高辣椒等重要作物的耐盐性奠定了坚实的基础。
【进展三】研究成果以“Transcription factor CabHLH035 promotes cold resistance and homeostasis of reactive oxygen species in pepper ”为题的研究论文发表于《Horticultural plant journal》。
本研究鉴定了辣椒中与CaNAC035相互作用的蛋白CabHLH035。发现冷处理诱导了 CabHLH035 的表达， CabHLH035 的沉默降低了其对冷胁迫的耐受性。相反， CabHLH035 在拟南芥中的异位表达增加了冷胁迫耐受性。进一步研究表明，CabHLH035能够结合 CaCBF1A 和 CaAPX 启动子区域。此外，CaCBF1A可以与 CaDHN4 启动子结合。综上所述，CabHLH035 在冷胁迫耐受性中起着至关重要的作用，并有可能成为选育抗寒作物的靶点。研究结果为辣椒耐冷胁迫功能及其调控网络的研究提供了基础。
我院博士生张华锋为以上3篇论文的第一作者，陈儒钢教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32172582、31672146）、陕西省农业科技重点项目（2021NY-086）、陕西省科技创新科研团队（2021TD-34）和陕西省自然科学基金（2018JM3023）等项目支持。
文章链接：https://doi.org/10.1111/tpj.16568；https://doi.10.1093/hr/uhac203；https://doi.org/10.1016/j.hpj.2023.03.007。
