我园在报春苣苔属植物牛耳朵响应高钙胁迫的转录调控研究中取得新进展
在中国，约1/3的陆地属于喀斯特地貌，喀斯特地区土壤的钙离子十分丰富，含量是酸性土壤的3倍以上。钙离子作为植物必须的矿质元素是植物生长发育的重要调节因子，也是植物细胞响应环境变化的重要信号分子。但高浓度的钙离子能够干扰植物细胞的正常生理功能，因此保持植物体细胞内钙离子含量的平衡对植物的正常生长具有重要作用。报春苣苔属植物具有独特的喀斯特高钙地区的适生性，是研究植物高钙土壤适应性机制的理想材料。
此前的研究表明，报春苣苔属植物的高钙土壤适应生理机制具有多样性，其中牛耳朵（Primulina eburnea）主要将钙储藏在植株叶片的胞间层和液泡（未发表数据），但其高钙环境适应的分子机制未见报道。本研究以牛耳朵为研究对象，首先确立了其致死钙浓度，并分析了致死浓度钙胁迫时间序列下的生理和转录水平的响应。基于TO-GCN分析，预测了转录因子与非转录因子间的时间序列下的调控网络。进一步结合WGCNA分析，确定了CNGC2在植物响应高钙胁迫中的核心作用，并通过酵母单杂（Y1H）、双荧光素酶等技术，鉴定出调控其表达的上游转录因子ATML1。这项研究初步阐明了植物应对高钙胁迫的分子响应机制，并揭示了参与这一过程的转录因子的潜在调控关系。
研究成果于2024年8月，在国际学术期刊Industrial Crops and Products（中科院一区，IF = 5.6）上以“Time-series transcriptome analysis in Primulina eburnea reveals a key expression network in responding to high calcium stress”为题进行了发表。江西省、中国科学院庐山植物园濒危植物与保育遗传研究组博士研究生杨恩点为第一作者，黄宏文研究员以及冯晨副研究员为本论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（32360060）、中国科学院战略生物资源项目（KFJ-BRP-007-013）的支持。
牛耳朵响应高钙胁迫的分子机制模式图
