2023年11月，Horticulture Research发表了（Advance Access）山西农业大学园艺学院徐进教授课题组题为Physiological and molecular bases of the boron deficiency response in tomatoes的研究论文。该论文通过研究番茄幼苗缺硼响应的生理和分子机制，为构建番茄栽培中的硼营养调控体系提供参考。我校园艺学院徐进研究员通讯作者，园艺学院在读硕士研究生李俊俊为第一作者。该研究通过WGCNA(加权基因共表达网络分析)，初步解析了番茄根系参与缺硼胁迫的调控网络。从WGCNA中获得12个基因模块(ME1-ME12)。模块间的相关性分析表明，ME7与ME11表现出较强的正相关性，而ME2与ME7、ME9和ME11表现出负相关性。随后，通过分析这些模块(Q< 0.05)中的显著模块和GO途径，构建了GO网络图。网络图根据不同的生物学功能分为4个区域，包括糖和氨基酸代谢、信号通路、细胞壁组分和结构、离子转运。并且通过生理生化和转录组学分析构建了番茄缺硼响应的分子机制模型。结果表明：(1)缺硼诱导氧化损伤，从而抑制植物生长。(2)缺硼诱导了金属转运蛋白的表达，增加了Cu、Mn和Fe的积累，从而维持了胁迫初期的叶绿素水平和光合效率。(3)缺硼上调了磷酸戊糖途径相关基因的表达，同时下调了氮代谢相关基因的表达，最终导致代谢重编程。(4)缺硼下调了根系中参与细胞壁蛋白、角质和木栓质生物合成、纤维素和半纤维素代谢、果胶代谢和木质素代谢相关基因的表达，从而降低了果胶和纤维素的含量并重新修饰了细胞壁果胶网络，最终抑制了根系生长。(5)缺硼降低了JA、JA - Ile、tZR、ABA、SA和SAG的含量，提高了ACC和iPR的含量，从而改变了植物激素信号途径。综上所述，该研究为我们更加深入地了解番茄响应缺硼的分子机制提供了帮助。

图1 番茄缺硼响应模式图