非生物胁迫是影响林木生长发育的重要环境因素。挖掘林木抗非生物胁迫的关键调控基因，揭示其分子机理，将为通过分子育种培育林木抗逆新种质提供候选基因和理论支撑。谷胱甘肽S-转移酶（GST）蛋白家族成员在响应非生物胁迫中起着重要作用。本研究对胡杨PeGSTU58功能及作用机制进行了研究。研究表明，PeGSTU58属于Tau亚家族成员，其亚细胞定位主要在细胞质和细胞核。过表达PeGSTU58增强转基因植株对盐胁迫和干旱胁迫的耐受性；在盐胁迫和干旱胁迫下，转基因植株SOD、POD、CAT和GST等抗氧化酶活性显著高于野生型植株；与野生型植株相比，PeGSTU58过表达转基因植株中胁迫相关基因（DREB2A、COR47、RD22和CYP8D11等）的表达水平显著上调。酵母单杂交实验和荧光素酶实验结果表明，转录因子PebHLH35可以直接结合PeGSTU58的启动子区域，激活其表达。这些结果表明，PeGSTU58通过提高抗氧化酶活性，维持活性氧稳态进而在盐胁迫和干旱胁迫下发挥作用，且PeGSTU58表达受到PebHLH35的正调控。该研究揭示了胡杨PeGSTU58参与盐胁迫和干旱胁迫的分子机制，为杨树耐盐抗旱分子育种提供了候选基因。

图1 非生物胁迫下植株生理指标测定

图2 PebHLB35结合PeGSTU58启动子分析

相关内容以“PeGSTU58, a glutathione S-transferase from Populus euphratica, enhances salt and drought stress tolerance in transgenic Arabidopsis”为题（https://doi.org/10.3390/ijms24119354），发表在中科院生物学二区期刊《International Journal of Molecular Sciences》（IF=6.208）。硕士研究生孟会静和赵金娜为文章共同第一作者，李建波副研究员为通讯作者。该研究得到了中国林科院基本科研业务费专项资金青年创新人才项目(CAFYBB2021QB006)等项目资助。（图：郑广顺）