《Protoplasma》：Insights into physiological, biochemical and molecular mechanisms of abiotic stress tolerance in Persian walnut (Juglans regia L.)
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核桃在干旱、鹽堿等非生物脅迫下的響應機制研究，涵蓋抗氧化系統激活、溶質積累及MEP途徑調控，以及基因表達調控網絡（如DREB、MYB、WRKY等轉錄因子）與激素互作，結合基因組學、轉錄組學及CRISPR/Cas、miRNA等技術，為培育抗逆品種提供理論支撐。
摘要
核桃（Juglans regia）是一種具有經濟和營養價值的樹種，經常面臨多種非生物脅迫，如干旱、鹽堿、寒冷、高溫和重金屬毒性。這些脅迫通過改變生理功能、擾亂細胞穩態和引發氧化損傷，對其生長、生產力和生存產生不利影響。作為響應，J. regia會啟動一個多方面的適應系統，包括形態變化、生化調節和復雜的分子信號通路。本文旨在分析在脅迫條件下觀察到的生理和形態變化以及相關的生化防御機制。這些防御機制包括關鍵的抗氧化系統（超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性的增加）、保護性可溶性溶質和氨基酸的積累，以及通過甲基赤蘚糖磷酸（MEP）途徑合成次生代謝物，以減輕活性氧（ROS）引起的氧化應激。更重要的是，本文綜合了關于脅迫適應背后的分子調控機制的理解。這包括Juglans regia中的應激響應基因表達，如（V-ATPase H+轉運ATP酶亞基G1）、JrDREB>（脫水響應元件結合蛋白）、JrRD29（對脫水有響應的蛋白）、MYB介導的轉錄調控、脫水響應元件結合蛋白（DREB）和WRKY-TF家族，以及它們與激素（脫落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、水楊酸（SA）和乙烯）的相互作用，這些因素在信號轉導和脅迫耐受中起著關鍵作用。核桃在非生物脅迫下采用的這些機制突出了可以作為目標的關鍵遺傳和激素途徑，有助于培育耐脅迫品種，并確保在氣候變化條件下實現可持續生產�；蚪M學、轉錄組學和蛋白質組學的最新進展為了解調控網絡和賦予脅迫抗性的候選基因提供了新的見解。此外，本文還探討了提高脅迫耐受性的生物技術方法，重點介紹了最新的高通量技術，包括分子育種、基因工程、下一代測序（NGS）、基于microRNA（miRNA）的調控以及CRISPR/Cas基因編輯技術。這篇綜合綜述連接了多層面的脅迫響應機制，強調了潛在的分子標記物和生物技術干預措施，以加速核桃品種改良，并確保在氣候變化條件下的可持續生產。
核桃（Juglans regia）是一種具有經濟和營養價值的樹種，經常面臨多種非生物脅迫，如干旱、鹽堿、寒冷、高溫和重金屬毒性。這些脅迫通過改變生理功能、擾亂細胞穩態和引發氧化損傷，對其生長、生產力和生存產生不利影響。作為響應，J. regia會啟動一個多方面的適應系統，包括形態變化、生化調節和復雜的分子信號通路。本文旨在分析在脅迫條件下觀察到的生理和形態變化以及相關的生化防御機制。這些防御機制包括關鍵的抗氧化系統（超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性的增加）、保護性可溶性溶質和氨基酸的積累，以及通過甲基赤蘚糖磷酸（MEP）途徑合成次生代謝物，以減輕活性氧（ROS）引起的氧化應激。更重要的是，本文綜合了關于脅迫適應背后的分子調控機制的理解。這包括Juglans regia中的應激響應基因表達，如（V-ATPase H+轉運ATP酶亞基G1）、JrDREB>（脫水響應元件結合蛋白）、JrRD29（對脫水有響應的蛋白）、MYB介導的轉錄調控、脫水響應元件結合蛋白（DREB）和WRKY-TF家族，以及它們與激素（脫落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、水楊酸（SA）和乙烯）的相互作用，這些因素在信號轉導和脅迫耐受中起著關鍵作用。核桃在非生物脅迫下采用的這些機制突出了可以作為目標的關鍵遺傳和激素途徑，有助于培育耐脅迫品種，并確保在氣候變化條件下的可持續生產�；蚪M學、轉錄組學和蛋白質組學的最新進展為了解調控網絡和賦予脅迫抗性的候選基因提供了新的見解。此外，本文還探討了提高脅迫耐受性的生物技術方法，重點介紹了最新的高通量技術，包括分子育種、基因工程、下一代測序（NGS）、基于microRNA（miRNA）的調控以及CRISPR/Cas基因編輯技術。這篇綜合綜述連接了多層面的脅迫響應機制，強調了潛在的分子標記物和生物技術干預措施，以加速核桃品種改良，并確保在氣候變化條件下的可持續生產。
