2022年5月，河南科技學院園藝園林學院周建團隊在Frontiers in Plant Science期刊發(fā)表研究論文《Integrated Analyses of Transcriptome and Chlorophyll Fluorescence Characteristics Reveal the Mechanism Underlying Saline–Alkali Stress Tolerance inKosteletzkya pentacarpos》。論文其余作者：齊安國、王保全、張曉靜、董啟迪、劉金秀。

隨著人口增長與環(huán)境惡化，土壤鹽堿化已成為世界性問題，大約7%的土地受到鹽堿化威脅。研究表明，種植耐鹽堿植物成為改善鹽堿地生態(tài)功能的重要發(fā)展方向。Kosteletzkya pentacarpos L.（海濱錦葵）為多年生鹽生植物，具油料、飼料、醫(yī)藥和美化等價值，1993年由美國引入到江蘇，2011年被引入華北黃河灘頭，進行鹽堿地資源開發(fā)，表現(xiàn)較強的抗逆性。基于鹽堿脅迫下海濱錦葵2+3代轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)、葉綠素熒光特性等，通過加權(quán)基因共表達分析與正交偏最小二乘回歸分析，從差異表達基因中篩選出KvAGO4、KvLARP1C、KvPUB33等關(guān)鍵基因，功能涉及siRNA介導DNA甲基化、抑制TOP mRNAs翻譯、泛素/蛋白酶體降解等負調(diào)控因子，以及細胞程序性死亡等途徑。本研究為探究海濱錦葵耐受鹽堿脅迫的分子機理，及后期植物分子育種、高效耐鹽堿種質(zhì)資源培育奠定了基礎(chǔ)。

在該研究中，Yaxin-1161G葉綠素熒光儀成為關(guān)鍵實驗設(shè)備，幫助實驗人員深入探究了海濱錦葵的耐鹽堿機制。研究團隊通過該儀器精準測量了植物的葉綠素熒光參數(shù)（如初始熒光F?、最大光化學效率Fv/Fm、光化學猝滅系數(shù)qP等），揭示了植物在鹽堿脅迫下光合系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為后續(xù)基因調(diào)控分析提供了重要數(shù)據(jù)支撐。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，高濃度鹽堿處理7天后，F?顯著升高，但Fv/Fm（光合系統(tǒng)II最大效率）保持穩(wěn)定，表明植物光合核心功能未受嚴重損傷。光化學猝滅系數(shù)（qP）和PSII量子產(chǎn)量（ΦPSII）在長期脅迫下下降，提示鹽堿壓力影響光能轉(zhuǎn)化效率。數(shù)據(jù)表明，光合系統(tǒng)的穩(wěn)定性是海濱錦葵耐鹽堿的重要特征。 

基于Yaxin-1161G獲取的熒光參數(shù)，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序與加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA），團隊篩選出9個與鹽堿脅迫響應(yīng)相關(guān)的關(guān)鍵基因（如KpAGO4、KpLARP1C、KpPUB33等）。這些基因主要參與siRNA介導的DNA甲基化、泛素-蛋白酶體降解、細胞程序性死亡等負調(diào)控通路，揭示海濱錦葵通過抑制細胞生長相關(guān)基因翻譯、調(diào)控蛋白降解及細胞死亡程序，維持光合系統(tǒng)穩(wěn)定性的分子機制。

值得關(guān)注的是，Yaxin-1161G的精準表型數(shù)據(jù)為正交偏最小二乘回歸分析（OPLS-RA）提供了核心變量，通過關(guān)聯(lián)熒光參數(shù)與基因表達量，最終鎖定關(guān)鍵基因?qū)夂闲阅艿恼{(diào)控作用，實現(xiàn)了從生理表型到分子機制的跨層次解析。

該研究不僅揭示了海濱錦葵耐鹽堿的“光合穩(wěn)定策略"，更通過 Yaxin-1161G等儀器的應(yīng)用，為耐鹽堿植物篩選提供了“生理表型檢測 + 基因功能驗證"的高效技術(shù)路徑。解析了海濱錦葵的耐鹽堿機制，為鹽堿地生態(tài)修復提供了分子育種新靶點。在未來，相關(guān)基因的分子設(shè)計或可培育出更高耐鹽堿的作物，助力邊際土地農(nóng)業(yè)開發(fā)。

關(guān)于 Yaxin-1161G葉綠素熒光儀

作為植物逆境生理研究的“黃金標準"工具，Yaxin-1161G具備以下優(yōu)勢：

? 多參數(shù)同步檢測：一次測量獲取F?、Fv/F?、qP、ΦPSII等核心熒光參數(shù)，全面評估光系統(tǒng)功能。

? 精準可控光源：配備5000 μmol?m?2?s?1飽和脈沖光與2000 μmol?m?2?s?1作用光，滿足不同脅迫條件下的測量需求。

? 便攜高效：適合溫室、田間等多場景應(yīng)用，為長期脅迫實驗提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)支持。

無論是光合機制解析、抗逆品種篩選，還是生態(tài)修復研究，Yaxin-1161G始終是您可靠的科研伙伴。

【注】文中數(shù)據(jù)來源：Zhou J, Qi A, Wang B, Zhang X, Dong Q and Liu J (2022) Integrated Analyses of Transcriptome and Chlorophyll Fluorescence Characteristics Reveal the Mechanism Underlying Saline–Alkali Stress Tolerance in Kosteletzkya pentacarpos. Front. Plant Sci. 13:865572. doi: 10.3389/fpls.2022.865572.