摘要：桃树，原产于我国，是我国重要的经济果树之一，栽培范围十分广泛，种植面积超过1500万亩，年产量高达1800多万吨，稳居我国第4大类经济果树。近年来随着传统农业措施的缺失和化肥过量的施用，土壤酸化问题日益严重，导致土壤中游离态锰等重金属离子的过量释放，严重影响作

桃树，原产于我国，是我国重要的经济果树之一，栽培范围十分广泛，种植面积超过1500万亩，年产量高达1800多万吨，稳居我国第4大类经济果树。近年来随着传统农业措施的缺失和化肥过量的施用，土壤酸化问题日益严重，导致土壤中游离态锰等重金属离子的过量释放，严重影响作物生长及产量品质。课题组前期产业调研，发现鄂南棕红壤桃树枝枯叶黄果实品质差，元素检测显示桃园土壤和枝条中锰含量过高。为此，课题组系统解析了锰过量对桃苗生长及代谢的影响，研究结果不仅丰富了多年生果树锰耐受的理论认知，还为产业实践提供了切实可行的解决方案。

近日，华中农业大学桃栽培生理与生态课题组在植物学经典权威期刊Plant, Cell & Environment上发表了题为“Insights Into the Mechanisms of Tonoplast Dicarboxylate Transporter‐Induced Plant Tolerance Against Manganese Toxicity in Peach”的研究论文，揭示了液泡膜二羧酸转运蛋白PpTDT在桃树响应锰过量胁迫中的关键作用。

研究通过生理生化及转录组分析，发现锰过量显著诱导桃苗中有机酸的积累，特别是苹果酸。外源施加苹果酸显著缓解桃苗对锰过量胁迫的敏感反应。进一步研究发现，液泡膜二羧酸转运蛋白‌PpTDT‌基因的表达受锰和苹果酸双重诱导表达。在烟草、桃叶片及根系中过表达PpTDT增加了苹果酸含量，提高桃苗对锰过量胁迫的抗性。反之，桃苗中沉默PpTDT降低苹果酸含量，加剧了桃苗的锰毒害症状。综上，PpTDT通过调控苹果酸向液泡转运，将锰离子“锁进”细胞“垃圾处理站”，从而增强桃苗对锰过量胁迫的抗性‌。本研究不仅揭示了桃响应锰过量胁迫的分子机理，还提出‌苹果酸‌作为天然化合物缓解桃及其他多年生果树锰过量胁迫中的潜力，为园艺作物重金属抗性遗传改良提供了理论依据。

华中农业大学园艺林学学院朱凯杰副研究员为第一作者，刘军伟教授为通讯作者。华中农业大学王创教授、李国怀教授及孟加拉国锡尔赫特农业大学Mirza Hasanuzzaman教授指导了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金（32272645和32402479）和国家现代桃产业技术体系（CARS-30）的经费资助。

图 PpTDT介导苹果酸转运缓解桃锰过量胁迫的分子机制

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来源：阳阳观科学