园艺植物发育与逆境生物学团队现有教授4人，讲师1人、博士后2人，在读博士、硕士研究生25人。团队由西南大学“111”项目专家、香港中文大学钟思林教授领衔，重点开展园艺植物功能基因组、表观遗传学、果实发育和成熟调控机理及采后分子生物学、园艺植物逆境响应基因的功能分析与作用机理、园艺植物抗逆等性状的转基因改良等研究工作。2023年园艺植物发育与逆境生物学团队取得的主要结果如下：

1. 番茄SlbZIP38通过与TM5互作调控番茄花序及花器官生长发育

    番茄SlbZIP38敲除植株花序数目极显著增多，花器官发育异常。酵母双杂交和双分子荧光互补实验初步证明： SlbZIP38和TM5花器官调控蛋白存在互作关系。进一步利用花序原基和花原基的转录组数据分析表明：SlbZIP38通过调控细胞的分化、生长素运输和花序原基发育相关基因调控番茄花及花序的发育。

图1 番茄SlbZip38调控番茄花序及花器官生长发育

2. 番茄SlHsfC1过表达导致植株矮化机制探究

过表达SlHsfC1转基因番茄植株显著矮小，节间距明显缩短。此外，过表达植株活性GA含量并未减少，但GA4大量积累；外施GA3后，SlHsfC1过表达植株长势得到提升，但并未恢复到野生型植株的生长状态。另外，SlGAI3在SlHsfC1过表达植株中表达量增加，且SlGAI3启动子存在HSE顺式作用元件，通过酵母双杂及荧光素酶报告实验初步表明SlHsfC1可结合SlGAI3的启动子并正调控SlGAI3的表达。

图2 SlHsfC1调控番茄植株矮化机制探究

3. SpDnaJ1超表达通过和F3H互作提高转基因番茄的耐旱性

DnaJ是植物细胞中普遍存在的分子伴侣，在增强植物的耐热性中起着至关重要的作用。本研究分别从野生抗旱番茄(Solanum lycopersicum)和栽培抗旱番茄(S. pennellii)中分离并克隆SpDnaJ1和SlDnaJ1基因。转基因植株表型分析发现：过表达SpDnaJ1可以显著提高番茄的抗旱性。进一步的生理生化研究表明：与野生型相比，干旱处理后SpDnaJ1过表达植株的相对电导率、叶片失水率和丙二醛含量均有所降低。RNA-seq分析显示，SpDnaJ1基因的过表达主要调控抗氧化剂、蛋白酶抑制剂和MAPK信号相关基因，以应对干旱胁迫。酵母双杂交筛选发现DnaJ1与F3HL相互作用，并正调控番茄抗旱性。

图3. SpDnaJ1超表达通过和F3H互作提高转基因番茄的耐旱性