日前，科技日報記者從山西農業大學獲悉，該校園藝學院徐進教授課題組在國際植物學經典學術期刊《植物生理學》在線發表了一項研究成果，該成果闡述了植物對鎂毒害響應的分子機理。
鎂是植物生長發育所必需的礦質元素之一。然而，在世界范圍內廣泛分布的蛇紋石土壤中，鎂毒害威脅了作物品質和產量。近年來，植物對鎂缺乏響應的生理與分子機制得到了廣泛研究，但植物對鎂毒害響應的分子機制仍不完全清楚。
徐進課題組研究發現，鎂毒害誘導擬南芥根細胞死亡，因而抑制了植物主根生長。他們隨后對鎂毒害下植物中差異表達的基因進行調控網絡分析，鑒定到一個磷酸乙醇胺N—甲基轉移酶基因XIPOTL1參與鎂毒害介導的根尖細胞死亡。進一步研究發現一個NAC32轉錄因子與XIPOTL1基因的啟動子之間存在相互作用。隨后，徐進課題組通過染色質免疫沉淀等分子生物學技術進一步確認NAC32與XIPOTL1基因啟動子區域的結合。
遺傳學分析表明，XIPOTL1基因在NAC32過量表達的轉基因株系OX32中表達上調，而在NAC32突變體nac32中下調。該課題組同時發現，nac32突變體對鎂毒害的敏感性增加，相反NAC32過量表達轉基因株系OX32對鎂毒害表現出耐受。
基于此，徐進課題組對該研究提出了NAC32-XIPOTL1基因調控模塊參與調控植物鎂毒害響應。這些發現為日后繼續深入理解植物響應鎂毒害的分子調控機制提供新見解，也為在蛇紋石土壤中的作物栽培和分子育種提供理論基礎。
