西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院蘋果抗逆與品質(zhì)改良創(chuàng)新團(tuán)隊李翠英副教授/馬鋒旺教授課題組揭示了MdSINA2通過泛素化途徑降解MdNAC104蛋白介導(dǎo)γ-氨基丁酸（GABA）的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控蘋果耐堿性的新機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表于《Advanced Science》。該研究發(fā)現(xiàn)受堿脅迫影響蘋果根中MdNAC104表達(dá)下調(diào)，過表達(dá)MdNAC104顯著降低轉(zhuǎn)基因蘋果根系的GABA含量，并且，在堿脅迫下GABA含量降低更多，而外源施加GABA可增強(qiáng)MdNAC104過表達(dá)植株的耐堿性。通過Y1H、LUC、GUS和EMSA試驗(yàn)證明MdNAC104通過負(fù)調(diào)控GABA合成基因MdGAD1和MdGAD3的表達(dá)減弱GABA的合成，同時通過負(fù)調(diào)控GABA轉(zhuǎn)運(yùn)基因MdALMT13的表達(dá)減弱GABA的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而減少蘋果根中GABA的含量，降低植株的耐堿性。進(jìn)一步通過Y2H試驗(yàn)、BiFC、Split-LUC、Pull-down和Co-IP試驗(yàn)證明E3泛素連接酶MdSINA2和MdNAC104互作促進(jìn)了MdNAC104蛋白被26S蛋白酶體途徑降解。綜上，該研究明確了MdNAC104通過抑制GABA的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)從而負(fù)調(diào)控蘋果耐堿性的生物學(xué)功能，并闡明了MdSINA2與MdNAC104互作降解MdNAC104蛋白從而調(diào)控蘋果耐堿性的分子機(jī)制。研究結(jié)果為GABA的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了新的思路，豐富了植物耐堿生物學(xué)基礎(chǔ)，也為蘋果耐堿種質(zhì)創(chuàng)制和砧木育種提供了理論依據(jù)。