类型a：这篇文档报告了一项原创研究。
主要作者与机构及发表信息
该研究由Jiang Wei、Li Chao和Zhao Chunzhao等人主导，参与的研究机构包括中国科学院分子植物科学卓越创新中心、南京农业大学国家作物遗传与种质资源改良重点实验室等。论文于2022年7月7日发表在《Frontiers in Plant Science》期刊上。
学术背景
本研究属于植物分子生物学领域，聚焦于藜麦（Chenopodium quinoa）对盐胁迫的响应机制。藜麦是一种具有高营养价值的耐盐植物，其种植可缓解土地盐碱化问题并提供健康食品。然而，目前关于藜麦耐盐性的分子机制仍知之甚少。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，Catharanthus roseus受体样激酶（CRRLK1Ls）家族成员FERONIA（FER）及其配体快速碱化因子（RALFs）已被证明参与调控盐胁迫耐受性。因此，本研究旨在通过基因组水平分析藜麦中的CqCRRLK1L和CqRALF基因家族，探索它们在盐胁迫响应中的作用。
研究流程
本研究包含以下主要步骤：
基因鉴定与染色体定位
研究人员利用拟南芥CRRLK1L和RALF基因序列比对藜麦基因组数据库，鉴定了26个CqCRRLK1L基因和18个CqRALF基因，并分析了这些基因在染色体上的分布情况。通过系统发育分析，进一步明确了这些基因与拟南芥同源基因的关系。
组织特异性表达模式分析
通过对藜麦叶片、根、雄蕊和雌蕊组织进行RNA-Seq分析，研究人员获得了不同组织中CqCRRLK1L和CqRALF基因的表达数据。每个组织样本均进行了三次独立重复实验，以确保结果的可靠性。
盐胁迫处理与转录组分析
藜麦幼苗在400 mM NaCl条件下处理8小时后，收集叶片样本进行RNA-Seq分析。通过差异表达分析，筛选出盐胁迫下显著上调或下调的基因。
蛋白质相互作用验证
使用分裂荧光素酶互补实验（Split-Luciferase Complementation Assay），研究人员验证了CqRALF15与CqFER及AtFER之间的物理相互作用。此外，通过共聚焦显微镜观察，确认了成熟CqRALF15肽诱导AtFER-GFP内化的功能。
根生长抑制实验
将成熟CqRALF15和AtRALF22肽分别应用于藜麦和拟南芥幼苗，检测其对根生长的影响。实验设置了野生型和fer-4突变体作为对照组，以探讨RALF肽的功能保守性。
过表达实验
构建了CqRALF15过表达载体，并将其转化到拟南芥中。通过qRT-PCR和表型分析，评估了CqRALF15在盐胁迫下的功能。
主要结果
1. 基因组水平分析结果
在藜麦基因组中共鉴定出26个CqCRRLK1L基因和18个CqRALF基因。系统发育分析表明，这些基因可分为多个亚组，其中部分基因在藜麦中存在复制现象，可能与其多倍体特性有关。
组织特异性表达模式
RNA-Seq数据显示，CqCRRLK1L和CqRALF基因表现出明显的组织特异性表达模式。例如，CqBUPS1/2主要在雄蕊中表达，而CqRALF9和CqRALF18仅在根中表达。
盐胁迫响应的转录调控
盐胁迫处理后，三个CqCRRLK1L基因（CqCRRLK1L5、CqCRRLK1L7和CqCRRLK1L9）显著上调，其中CqCRRLK1L9的表达量增加了30倍以上。这表明部分CqCRRLK1L基因在转录水平上受到盐胁迫的调控。
蛋白质相互作用验证
分裂荧光素酶互补实验表明，CqRALF15与CqFER及AtFER均存在物理相互作用。此外，成熟CqRALF15肽能够诱导AtFER-GFP的内化，说明CqRALF15与AtRALF22在功能上具有保守性。
根生长抑制实验结果
成熟CqRALF15和AtRALF22肽均能抑制藜麦和拟南芥的根生长，且这种抑制作用依赖于FER介导的信号通路。
过表达实验结果
在拟南芥中过表达CqRALF15导致盐胁迫下叶片漂白表型增强，同时植株生长受到抑制，JA信号通路相关基因表达上调。这表明CqRALF15参与了盐胁迫响应和植物生长调控。
结论与意义
本研究首次系统地鉴定了藜麦中的CqCRRLK1L和CqRALF基因家族，并揭示了它们在盐胁迫响应中的潜在功能。研究发现，部分CqCRRLK1L基因在盐胁迫下显著上调，而CqRALF15通过与FER相互作用调节盐胁迫响应。这些结果为深入理解藜麦耐盐机制提供了重要线索，也为未来培育耐盐作物品种奠定了理论基础。
研究亮点
1. 首次全面鉴定了藜麦中的CqCRRLK1L和CqRALF基因家族。
2. 揭示了CqCRRLK1L和CqRALF基因的组织特异性表达模式及其在盐胁迫响应中的功能。
3. 发现CqRALF15与AtRALF22在功能上高度保守，并参与调控盐胁迫响应。
4. 提供了藜麦耐盐机制的新视角，强调了CRRLK1L-RALF模块在植物逆境适应中的重要作用。
其他有价值内容
研究还指出，当前藜麦基因组注释尚未完全完成，未来需进一步完善基因组数据以发现更多潜在的CqRALF基因。此外，研究建议结合表皮膀胱细胞（EBCs）分析CqCRRLK1L和CqRALF基因在盐胁迫下的具体功能。