酸性土壤约占全球可耕作土地的40%-50%，是制约农业生产的主要非生物胁迫因子之一。酸性土壤中Al³⁺通过抑制根系伸长、养分吸收，最终导致作物大幅减产。植物细胞壁作为铝离子进入细胞的第一道屏障，其组分修饰在铝耐受中发挥关键作用。XTH家族（木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶）通过重塑细胞壁木葡聚糖网络参与植物逆境响应，但XTH在木本植物铝适应中的调控机制尚不清楚。桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）是一种广泛分布于我国南方及东南亚热带亚热带地区的多年生灌木，其对酸性土壤具有良好适应性，是研究植物“化毒为利”独特适应策略的理想材料。然而，桃金娘如何在细胞壁水平上感知和响应铝离子，其关键基因和调控网络尚不清楚。

研究团队首先在桃金娘基因组中系统鉴定了29个XTH家族成员，通过转录组和转基因分析，发现RtXTH2在根中受铝显著诱导，且表达响应最显著。通过转基因拟南芥的耐铝性分析和桃金娘VIGS材料的耐铝性分析，作者进一步发现RtXTH2通过负向调控细胞壁中铝结合位点的丰度来增强铝耐受。为解析RtXTH2的上游调控网络，研究团队筛选并发现RtERF1能显著激活RtXTH2启动子活性。该研究从分子层面阐明，RtERF1通过结合RtXTH2启动子中的CRT顺式作用元件，激活RtXTH2转录，进而通过修饰细胞壁组分，降低半纤维素和果胶含量，减少铝离子在细胞壁上的结合位点。此外，研究还发现RtERF1蛋白在铝胁迫下的稳定性增强，暗示可能存在翻译后水平的精细调控。综上所述，该研究揭示了桃金娘响应铝胁迫的RtERF1-RtXTH2转录调控模块，为木本植物细胞壁重塑介导铝适应的分子理论提供了新的框架，为酸性土壤区作物的分子育种提供了重要的基因资源。

图. RtERF-RtXTH2模块调控桃金娘细胞壁介导的铝胁迫响应模式图

相关成果以“RtERF1-activated RtXTH2 enhances aluminum tolerance in Rhodomyrtus tomentosa via modifying cell wall components”为题近期发表在国际植物学权威期刊The Plant Journal（《植物杂志》‌）（IF5年 = 7）。中国科学院华南植物园硕士研究生刘婷婷和在站博士后杨恒为共同第一作者，邓书林研究员为通讯作者，已出站博士后杨玲，在读博士生王贵和在站博士后刘赛也参与了研究。研究工作得到国家自然科学基金、广东省林业科技创新项目及广东省科技计划项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.70988