近日，中國熱科院椰子研究所在椰子應對鉀脅迫研究方面取得新進展，該研究闡述了椰子在低鉀脅迫下的應答機理，鑒定了參與低鉀應答的主要信號通路及其富集，以及構建影響生理的代謝途徑網絡圖譜。研究結果將為椰子低鉀脅迫的應答與適應提供重要的理論基礎，為椰子高效利用鉀基因型的品種的創制和培育奠定基礎。 　　椰子（Cocos nucifera L.）是一種重要的熱帶果樹和油料作物。鉀對椰子生長、產量、品質影響很大，據研究表明椰子在生長過程需鉀量很大，椰子植株含鉀量很高，尤其是椰子水鉀含量特別高，在椰子生長發育中，鉀元素對椰子產量、品質、各種生理調控起著非常重要地位和生理功能。目前，缺鉀已經成為制約椰子種植產量的重要因素，使得對椰子鉀營養吸收的分子機制的研究工作變得非常迫切。然而，鉀缺乏對椰子幼苗生物量及生理的影響以及椰子對鉀缺乏的應答的分子機制尚未清楚。因此，本研究開展椰子應對低鉀脅迫的機理研究。 　　研究表明缺鉀脅迫顯著降低了椰子幼苗的株高、生物量、SPAD，以及K含量、可溶性蛋白、粗脂肪和可溶性糖含量。在缺鉀條件下，椰子幼苗葉片丙二醛含量顯著增加，脯氨酸（Pro）含量顯著降低。超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性顯著降低。生長素、赤霉素和玉米素等內源激素含量顯著降低，而脫落酸含量顯著增加。 RNA測序結果表明，與對照相比，鉀缺乏的椰子幼苗葉片中有1003個差異表達基因（DEG）。GO分析表明，這些DEG主要與“膜的組成部分”、“質膜”、“細胞核”、“轉錄因子活性”、“序列特異性DNA結合”和“蛋白激酶活性”有關。KEGG的通路分析表明，DEG主要參與“MAPK信號通路植物”、“植物激素信號轉導”、“淀粉和蔗糖代謝”、“植株-病原體相互作用”、“ABC轉運蛋白”和“甘油磷脂代謝”，在鉀缺乏的椰子幼苗中，胺、有機酸、氨基酸和類黃酮通常下調，而與酚酸、核酸、糖和生物堿相關的代謝產物大多上調。因此，椰子幼苗通過調節信號轉導途徑、初級和次級代謝以及植物-病原體相互作用來響應鉀缺乏脅迫。 　　這項研究證實了鉀對椰子生產的重要性，并為椰子幼苗對鉀缺乏的應答提供了更深入的理解，為提高椰子樹的鉀利用效率提供了基礎。 　　相關研究結果以“Integrated Transcriptomic and metabolomic Analyses Reveal Key metabolic Pathways in Response to Potassium Deficiency in Coconut （Cocos nucifera L. ） Seedlings”為題發表于《Frontiers inPlant Science》。中國熱科院椰子所副研究員盧麗蘭為第一作者，副研究員陳思婷為共同第一作者，椰子所研究員楊耀東為通訊作者。該研究得到了海南省自然科學基金高層次人才項目、海南省自然科學基金創新團隊項目和海南省重大科技支撐計劃項目的資助。 　　論文鏈接：/file/upload/2023-03-04/tnkfnqqibhs