休闲所花卉团队在绣球耐铝机制研究方面取得突破性重要进展
绣球（Hydrangea macrophylla）作为世界三大花园植物之一，花色可红可蓝，有植物中的“变色龙”和“花中公主”的美誉。绣球花色变蓝的秘诀在于它能适应酸性富铝土壤，并具备超积累铝的特性，通过吸收土壤中的铝离子并将其输送至萼片，从而展现出迷人的蓝色。因此，绣球是研究植物耐铝与蓝色花形成机制的理想材料。
近日，休闲所花卉创新团队在国际著名期刊《Journal of Hazardous Materials》（中国科学院1区TOP期刊，IF=11.3）发表了题为“Overexpression of ATP binding cassette transporters (ABCs) from Hydrangea macrophylla enhance aluminum tolerance”的研究论文，首次系统解析了绣球中ATP结合盒式蛋白（ABCs）家族基因对铝胁迫的响应机制。
ABC家族是一类广泛存在于植物中的转运蛋白，参与植物对多种金属离子的吸收、转运和稳态调节。本研究通过对绣球花‘无尽夏’全基因组进行分析，鉴定出ABC基因家族133个成员；在对基因结构、系统进化和表达模式等深入研究的基础上，挖掘出12个关键基因。功能验证表明，Bailer_g17681等基因在铝胁迫下的表达水平显著增加，能够显著提高酵母和拟南芥的耐铝性。因此，HmABCs作为铝转运蛋白基因，在绣球花抵御铝胁迫、吸收和转运铝离子过程中发挥关键作用。研究成果不仅为提高植物耐铝性研究提供了理论依据，还为酸性富铝土壤的植物修复和提高酸土地区作物产量提供了潜在的基因资源和技术支撑。
花卉创新团队助理陈双双副研究员为该论文第一作者，团队首席邓衍明研究员为通讯作者，江苏省农业科学院为第一完成单位。本研究得到了国家自然科学基金面上项目、江苏省农业科技自主创新资金和江苏省种业振兴“揭榜挂帅”等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138988
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