近日，我院苹果抗逆与品质改良创新团队马锋旺教授/刘长海教授课题组在New Phytologist上发表了题为“LysM receptor-like kinase MdLYK3 destabilizes the ABA receptors PYR/PYLs to suppress ABA signaling in apple” 的研究论文，该研究发现苹果中的LysM受体激酶MdLYK3能够直接与植物激素脱落酸（ABA）的多种受体结合并将其磷酸化，磷酸化后的ABA受体会经泛素-蛋白酶体途径降解，从而负向调控苹果的抗旱能力。有趣的是，苹果中存在一种“双重保险”机制：当干旱来临，ABA大量积累时，高浓度的ABA会削弱 MdLYK3与ABA受体之间的相互作用，保护其受体不被过度降解，从而确保抗旱信号通路得以持续、有效地运行。
ABA是调控植物响应干旱、盐碱等逆境反应的“总指挥”。当植株感知水分胁迫时，体内ABA水平迅速上升，通过信号转导级联反应，最终诱导气孔关闭以减少水分蒸腾，并激活大量逆境相关基因的表达。在这一过程中，ABA受体（如PYR/PYL家族蛋白）作为启动防御程序的关键“开关”，发挥着核心作用。而LysM类受体激酶（LYKs）长期以来被认为是植物的“免疫哨兵”，其主要功能是识别病原真菌细胞壁组分，从而激活免疫反应。
该研究清晰地揭示了一个经典的免疫感知元件如何参与到ABA介导的非生物胁迫适应过程中，将其角色从单一的“抗病卫士”扩展为协调多种环境胁迫响应的“多功能调节器”，为理解植物复杂的环境适应网络提供了新视角。在应用层面，敲低MdLYK3基因的苹果植株表现出更强的抗旱性和ABA敏感性，且生长未受明显影响。通过基因编辑等技术精细调控该基因的表达或功能，有望在不影响植株健康的前提下，培育出节水抗旱能力更强的新品种。
苹果中LYK3-PYLs模块在ABA信号转导中作用机制的理论模型
我院已毕业博士生裴婷婷、在读博士生战明慧、博士后车润民为该论文共同第一作者，马锋旺教授和刘长海教授为通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划（2024YFD1200502）、国家自然科学基金（32172529, 32402538）、国家现代农业（苹果）产业技术体系项目（CARS-27）、陕西省重大科技专项（2020zdzx03-01-01）、中国博士后科学基金（2023M742866）以及中央高校基本科研业务费专项资金（2452023067）的资助。西北农林科技大学园艺科学研究中心、生命科学研究核心服务平台、植物保护技术创新平台、作物抗逆与高效生产全国重点实验室为本研究提供了技术支持。
原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70934
