园艺植物发育与逆境生物学团队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，2025年度主要科研结果获进展列如下：

1.揭示多个基因在调控番茄逆境胁迫中的功能

实验室成员揭示了番茄SlWRKY80和SlWRKY81两个基因介导JA通路共同调控自噬基因SlATG13b让植株产生更多的自噬体，以此增强番茄对盐碱胁迫的抵抗力，该结果为番茄抗盐碱育种奠定了坚实的理论基础，该论文已被农林科学1区杂志Horticultural plant journal接收。

图1 SlWRKY80和SlWRKY81调控番茄抗旱性的模式图

此外番茄SlHZ24基因被课题组证实能够通过调控亚油酸代谢途径基因，提高植物细胞膜结构的稳定性，以此增强番茄对高温胁迫的抗性。该成果为耐高温番茄品种的选育提供了重要参考，同时该论文已投稿农林科学1区杂志Horticultural plant journal。

图2 SlHZ24调控番茄响应高温胁迫的机制研究

2.揭示SlJMJ15作为负调控因子影响番茄耐旱性

    JmjC结构域蛋白在植物生长发育、表观遗传过程调控、开花控制及抗逆防御中起着关键作用。然而，这些蛋白在番茄中的系统鉴定与特征分析尚未完成。实验室成员首次对番茄基因组中含JmjC结构域的基因（JMJ 家族）进行了全基因组鉴定，共发现23个SlJMJ基因。表达谱分析和转基因植株分析表明23个JMJ家族中的SlJMJ15，作为负调控因子影响番茄的耐旱性。进一步甲基化抑制剂处理试验表明，SlJMJ15可能通过其去甲基化活性调节脱落酸信号通路相关关键基因的表达，从而降低番茄的干旱耐受性。本研究加深了我们对SlJMJ家族基因在番茄生长及非生物胁迫响应中作用的理解，为开发提高番茄干旱耐受性的策略奠定了基础。该成果已发表在期刊Horticulturae上。

图 1. SlJMJ15过表达株系的抗旱性分析

3.野生耐旱番茄潘那利热激蛋白SpDnaJ1提高栽培番茄抗旱性的分子机制

    团队成员发现野生种抗旱番茄潘那利中的SpDnaJ1与栽培种番茄SlDnaJ1在酵母中异源表达都能增强酵母细胞的氧化应激耐受性，其中SpDnaJ1比SlDnaJ1耐受性更强。将SpDnaJ1在普通栽培番茄中超量表达后能够显著提高番茄的抗旱性。通过酵母双杂筛库发现SpDnaJ1与SlF3HL互作，CoIP、LCA和BiFC实验证明SpDnaJ1与SlF3HL在体内外均能互作。超量表达SlF3HL提高植株耐旱性，而抑制SlF3HL表达后对干旱较敏感。此外，超表达SpDnaJ1和SlF3HL均能促进干旱胁迫下F3H的积累，进一步促进植株抗氧化能力。

    综上，SpDnaJ1通过调控抗氧化相关基因的表达并介导类黄酮代谢途径，增强了番茄植株的抗氧化能力，从而提高了番茄的抗旱性。研究解析了DnaJ1- F3HL模块调控番茄抗旱新机制，并为抗旱基因工程策略的发展提供了重要的见解，这些策略旨在通过利用野生物种的基因来提高植物的抗旱性。

。

上述研究成果，已成功发表在The Plant Journal期刊上。

4.揭示SlHsfC1通过调控赤霉素信号传导通路中的关键基因来调节植株高度。

    在农业生产中，植物常因非生物胁迫而抑制其生长发育。本研究鉴定出热休克转录因子SlHsfC1，其过表达株系呈现显著矮化表型。进一步研究发现，过表达系中细胞尺寸缩小，同时生物活性赤霉素（GAs）水平升高；但外源施用GA3未能逆转该矮化表型。基因表达分析表明，GA生物合成途径关键基因（SlKO、SlKAO、SlGA20ox3及SlGA20ox4）表达上调，而GA代谢途径基因（SlGA2ox1和SlGA2ox2）表达下调，共同导致生物活性GAs积累。此外，GA信号转导通路基因（SlGAI2和SlGAI3）表达也显著上调，从而破坏了赤霉素信号传导。蛋白质-DNA相互作用实验证实，SlHsfC1可直接结合SlGAI3启动子并激活其表达。综上，SlHsfC1通过调控赤霉素信号通路中的关键基因表达，进而影响植株高度。该研究成果已在线发表在Plants期刊上。

图 SlHsfC1通过调控赤霉素信号传导通路中的关键基因来调节植株高度

5.揭示SlHsfC1通过调控赤霉素信号传导通路中的关键基因来调节植株高度。

    番茄细菌性萎蔫病由茄属植物枯萎病杆菌（Ralstonia solanacearum，革兰氏阴性菌）引起，是农业生产中危害最严重的植物病害之一。针对该病原体的持久抗性培育仍是植物病害防控领域的重大挑战。本团队创新性地将人类杀菌/通透性增强蛋白（BPI）的亲脂性功能域编码基因与人类溶菌酶（LY）基因融合，构建了BPI-LY融合基因，并在酵母及番茄中成功实现异源表达。体外实验表明，BPI功能域可显著增强LY对革兰氏阴性菌的抗菌活性。进一步研究发现，过量表达BPI-LY的转基因番茄株系较野生型植株表现出显著优势：发病时间延迟、组织损伤程度减轻，且茎部细菌载量显著降低。此外，在接种茄斑萎杆菌后，转基因植株中SlSOD、SlPOD、SlPAL、SlPR5、SlPR10及SlPR-NP24等防御相关基因的表达水平均呈现间接上调。综合上述结果，本研究证实BPI-LY融合基因可有效增强转基因番茄对茄斑萎杆菌引发的细菌性萎蔫病的抗性。该研究成果已发表于Plants (Basel)上‌。

图SlHsfC1通过调控赤霉素信号传导通路中的关键基因来调节植株高度