GSH/GSSG信号调控黄瓜光合作用羧化能力和亚适温适应性的生理与分子机制

氧化还原（redox）信号在植物生长发育过程和对环境胁迫因子的响应过程中起重要作用。本项目以黄瓜为材料，从设施环境的特点出发，针对设施农业生产中两个关键问题即设施作物光合效率和抗逆性/适应性，通过化学遗传法等手段来研究植物如何通过AsA/DHA、GSH /GSSG、NAD(P)H/ NA(D)P+及ROS等redox信号元件来适应环境变化，重点揭示GSH/GSSG介导的信号如何通过活化Rubisco羧化酶（RCA）等光合作用限制因子和提高抗逆基因表达来提高光合作用和亚适温适应性/抗性，据此建立一条提高蔬菜抗性及产量的新途径。

氧化还原（redox）信号在植物生长发育过程和对环境胁迫因子的响应过程中起重要作用。黄瓜是喜温作物，在低温适应/抗性形成中形成了一系列的防御机制以提高光合效率和减少ROS累积，而redox信号均不同程度地参与到光合效率和抗性的形成中。本项目从设施环境的特点出发，针对设施农业生产中两个关键问题即设施作物光合效率和抗逆性/适应性开展了系列研究。分析了不同温度敏感性瓜类材料在不同温度环境下植株体内GSH/GSSG等redox信号元件的变化动态及其与抗性的关系；明确了GSH/GSSG信号介导的嫁接、低温驯化、表油菜素内酯等对黄瓜光合羧化能力和抗性的调控作用及机理；通过调控影响GSH/GSSG信号的上游因子，明确了BR调控黄瓜光合作用和抗逆性中 GSH/GSSG介导的redox信号的转导途径及其作用机理。研究结果在《New Phytologist》、《Plant Cell Environment》等SCI刊物上发表标注论文9篇，为今后的蔬菜抗性调控及定向分子改良等蔬菜抗性育种提供了理论依据，具有重要的科学和现实意义。