新发现：拟南芥NADP-苹果酸酶1功能的缺失导致对铝胁迫的耐受性增强

2019年11 月14 日，阿根廷国立罗萨里奥大学Malriel Claudia Gerrard Wheeler团队研究发现拟南芥NADP-苹果酸酶1功能的缺失导致对铝胁迫的耐受性增强。

在酸性土壤中，铝（Al）的毒性是全世界作物产量的一个重要限制因素。由于苹果酸具有铝结合能力，它允许内部和外部排毒方法应对Al胁迫，但是对于这种反应涉及的代谢过程知之甚少。为此，来自阿根廷国立罗萨里奥大学Malriel Claudia Gerrard Wheeler团队分析了NADP依赖性苹果酸酶（NADP-ME）在铝耐受性中催化苹果酸氧化脱羧的相关性。与野生型相比，缺NADP-ME1的植物（nadp-me1）在铝处理后对根系伸长的抑制较低。此外，暴露于Al的WT（wild type）根中NADP-ME1转录水平显著下降。斜管nadp-me1和WT中幼苗和根系分泌物中的苹果酸水平相似，但长时间暴露于Al后，nadp-me1的根中观察到细胞内苹果酸的显著增加。nadp-me1植物在暴露于Al的谷氨酸中也显示出较低的H2O2含量，而暴露于Al信号中的氨基酸对谷氨酸没有抑制作用。蛋白质组学研究表明，nadp-me1中有几种差异表达的蛋白参与了信号转导、初级代谢、对生物和其他非生物刺激的保护以及氧化还原过程，它们可能直接或间接参与铝耐受。结果表明，NADP-ME1参与了根顶端苹果酸水平的调节，其损失导致该有机酸含量增加。此外，研究结果表明，NADP-ME1影响信号传递过程，如活性氧的产生和那些涉及谷氨酸的过程，这些过程可能导致根系生长抑制。