酸性土壤占世界陸地面積30%，耕地面積50%。由于獨(dú)特的氣候和水熱條件，我國東南丘陵區(qū)土壤酸化嚴(yán)重，加上不合理農(nóng)藝措施，進(jìn)一步加快了土壤酸化。鋁是地球表面最豐富的金屬元素，在酸性條件下，pH降低導(dǎo)致離子態(tài)鋁溶解進(jìn)入土壤溶液，在極低濃度下就能對(duì)絕大多數(shù)的農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害。以酸性土壤上良好生長的農(nóng)作物，飯豆，為研究對(duì)象，課題組就其適應(yīng)酸性鋁毒土壤的生理、生化和分子機(jī)制做了系統(tǒng)研究。在生理水平上，我們發(fā)現(xiàn)飯豆根尖鋁脅迫下特異性分泌檸檬酸來螯合根際鋁離子，阻止鋁離子進(jìn)入根系細(xì)胞。進(jìn)一步從有機(jī)碳經(jīng)濟(jì)性角度闡明飯豆存在兩套檸檬酸分泌系統(tǒng)，以更合理的應(yīng)對(duì)酸性鋁毒脅迫。我們基于文庫基因挖掘，成功克隆了兩個(gè)編碼檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因。本研究從兩個(gè)檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)模式和轉(zhuǎn)運(yùn)特性以及光合碳合理利用等角度系統(tǒng)闡述了兩套檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的分子機(jī)制及生態(tài)效益，為遺傳改良作物在酸性土壤上的生產(chǎn)力提供了科學(xué)依據(jù)。該成果4月份發(fā)表于Plant Cell and Environment上（IF5=6.555）。畢業(yè)生劉美雅博士為論文第一作者，楊建立教授為通訊作者。該工作受國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助。
Liu MY, Lou HQ, Chen WW, Pineros MA, Xu JM, Fan W, Leon Kochian, Zheng SJ, Yang JL*. Two citrate transporters coordinately regulate citrate secretion from rice bean root tip under aluminum stress.?Plant Cell & Environment, 2018, 41: 809-822.
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