氮素是植物生长和发育所必需的重要营养元素之一。它在植物体内参与蛋白质合成、叶绿素合成、DNA合成等关键生物过程。然而，在农业生产中，氮素缺乏是常见的问题之一。苹果是全球重要的果树之一，对氮素的需求量较高。氮素缺乏会严重影响苹果的生长、发育和产量。因此，研究苹果植物对氮素缺乏的响应机制，以及提高苹果植物对氮素缺乏的适应能力，对于促进苹果栽培的可持续性和提高果实质量具有重要意义。在过去的研究中，小泛素修饰因子（SUMO）作为一种重要的蛋白质修饰因子被广泛报道。SUMO小分子可以修饰目标蛋白，并调节其活性、稳定性和亚细胞定位。
2023年10月，Fruit Research在线发表了西北农林科技大学管清美教授和李雪薇副教授团队题为Interfering small ubiquitin modifiers (SUMO) exhibits apple's enhanced tolerance to nitrogen deficiency的研究论文。
研究发现，SUMO在植物中参与调控多种生理过程，包括植物的生长、发育、应答逆境等。该研究通过干扰MdSUMO2 基因表达，研究了苹果在氮素缺乏条件下的生长和发育。研究结果显示，通过抑制MdSUMO2 基因的表达，苹果植株在氮素缺乏的环境中表现出了增强的耐受性。研究发现，干扰MdSUMO2 基因表达的苹果植株在氮素缺乏条件下具有更好的生长和发育表现。它们表现出更高的生物量积累、更大的根系发育和更高的叶绿素含量。这项研究的结果表明，MdSUMO2 在调节苹果对氮素缺乏的响应中起着重要的作用。通过干扰MdSUMO2 表达，可以增强苹果植株对氮素缺乏的适应能力。这项研究对于理解苹果植物对氮素营养的调控机制具有重要意义，并为进一步改良苹果栽培品种、提高氮素利用效率提供了新的思路和策略。
西北农林科技大学李雪薇副教授和管清美教授为该论文的通讯作者，本研究得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。
https://doi.org/10.48130/FruRes-2023-0024
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