2023年3月14日，海南大学园艺学院周扬课题组在International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区Top，IF₂₀₂₂=8.025）期刊在线发表了题为“Characterization of Dendrobium catenatum CBL-CIPK signaling networks and their response to abiotic stress”的研究论文，在铁皮石斛中发现了其响应非生物胁迫的CBL-CIPK信号途径。

铁皮石斛（Dendrobium catenatum Lindl.）被誉为“九大仙草”之首，药用价值高，但其生长发育会受到不利环境的影响，逆境胁迫还会影响铁皮石斛药用成分的积累，长期胁迫导致铁皮石斛观赏性和药用价值降低。因此，研究铁皮石斛抗逆性机制，对于创制抗逆铁皮石斛新种质非常重要。

CBL-CIPK信号途径是植物体内特有的信号通路，在响应生物胁迫和非生物胁迫中起到重要作用，本课题组前期对铁皮石斛DcCIPK24的功能进行了研究，发现其能够提高植物抗旱性和耐盐性（Zhang et al., Industrial Crops and Products, 2022），但在铁皮石斛中CBL-CIPK信号途径参与的非生物胁迫通路还不清楚。该研究首先采用生物信息学技术从铁皮石斛基因组中鉴定出9个CBL基因和28个CIPK基因，对这两个基因家族的特征和结构进行了分析。然后利用荧光定量PCR技术研究了这些基因在铁皮石斛不同组织部位中的表达（图1）。

图1铁皮石斛CBL和CIPK基因在不同组织部位中的表达

同时，研究了CBL和CIPK基因在4种非生物胁迫（干旱、高温、低温、盐）（图2A, B, C）以及2种激素处理（ABA和SA）下的表达模式（图2D, E），并利用酵母双杂交技术研究了CBL与CIPK蛋白的互作情况（图2F）。

图2铁皮石斛CBL和CIPK基因在不同处理下的表达及蛋白互作分析

结合基因表达和蛋白互作，初步筛选出20条响应干旱、盐、低温的CBL-CIPK途径（图3），并对这些途径是否依赖于ABA或者SA信号途径进行了研究。该研究鉴定了铁皮石斛中的CBL-CIPK信号途径，对于下一步研究不同信号途径在响应非生物胁迫中的作用机制具有重要作用。

图3 铁皮石斛中响应非生物胁迫的CBL-CIPK信号途径

海南大学园艺学院周扬副教授为论文通讯作者。 2022年已毕业硕士研究生张婷婷（现工作于襄阳市农业科学院）为论文第一作者，在读硕士研究生李雨欣为共同第一作者，此外，硕士研究生王鹏和康宇乾，以及已毕业本科生罗琴和傅思毅也参与了部分工作。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.124010