在植物应对环境胁迫的多种适应机制中，脯氨酸积累是植物应对干旱胁迫最为重要的适应机制之一。已有研究表明，嫁接能提高蔬菜作物对非生物胁迫的抗性，但这一过程中脯氨酸积累的调控作用仍需要进一步阐明。 

　　中国科学院昆明植物研究所杨永平研究员及其团队以芜菁和白菜型油菜为研究对象，分析了白菜类作物的抗旱性及其机制。胁迫实验表明，芜菁比白菜型油菜具更强的抗旱能力，芜菁的脯氨酸关键合成酶基因P5CS1-2活性高于白菜型油菜。嫁接实验表明，砧木芜菁能增强接穗油菜的抗旱性，重复干旱引起芜菁、油菜和嫁接植物中脯氨酸的干旱记忆，使植物在二次干旱中产生比第一次干旱更多的脯氨酸积累；接穗油菜/砧木芜菁的嫁接植物叶片中P5CS1-2的表达水平和该基因上组蛋白H3K4me3的富集程度高于自嫁接油菜，进而促使油菜/芜菁嫁接植物产生更高的脯氨酸积累。上述结果表明，嫁接通过砧木芜菁和接穗油菜间根-茎的信号交流以改变接穗油菜中P5CS1-2基因的表观修饰程度，进而增加其转录水平以提高重复干旱胁迫下脯氨酸的积累和嫁接植物的抗旱性。 

　　研究成果以“Grafting improves drought stress memory by increasingthe P5CS1 gene expression in Brassica rapa”为题在线发表于Plant and Soil杂志上。该研究得到了国家自然科学基金项目、云南省应用基础研究计划项目等经费的支持。 

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图3.芜菁（砧木）嫁接白菜型油菜（接穗）增强白菜型油菜的抗旱性