近日，我院张丰博士团队在食品科学领域国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（JAFC，五年影响因子 6.4，最新影响因子6.7）在线发表研究论文，题为 “The Transcription Factor StStop1-3 Activates StALMT10 Expression to Enhance Aluminum Tolerance by Promoting Malate Secretion in Potato (Solanum tuberosum L.)”。该研究首次揭示转录因子 StSTOP1-3 通过激活苹果酸转运蛋白基因 StALMT10、促进根系苹果酸分泌，从而增强马铃薯铝毒耐受的分子机制。

全球约三分之一耕地受土壤酸化影响。当 pH 降至 5.5 以下，大量可溶性 Al³⁺被释放，严重抑制根系伸长与水分、养分吸收。马铃薯是世界第四大粮食作物，块茎在土壤中直接发育，与根系共同暴露于铝毒环境，铝胁迫已成为酸性土壤产区制约马铃薯产量与品质的关键因子。根系分泌苹果酸以螯合根际 Al³⁺是植物耐铝的核心策略，但这一通路在马铃薯中的转录调控此前一直未被阐明。

研究团队以主栽品种 “青薯 9 号” 为材料，综合运用 CRISPR/Cas9 基因编辑、生理指标测定与分子互作实验展开解析。结果显示，StALMT10 在根中优势表达，编码一个富集于根尖的质膜蛋白；敲除后植株对 Al³⁺敏感性显著增强，根尖铝积累上升，苹果酸分泌明显下降。对三个马铃薯 STOP1 旁系同源基因的比较发现，仅 StSTOP1-3 受 Al³⁺快速诱导并定位于细胞核。酵母单杂交、双荧光素酶报告与 DNA Pull-down 三项实验相互印证，证实 StSTOP1-3 直接结合 StALMT10 启动子并激活其转录。值得注意的是，StSTOP1-3 敲除株系的苹果酸分泌缺陷比 StALMT10 突变体更为严重，提示该转录因子还调控其他下游靶基因。研究由此确立了 “StSTOP1-3→StALMT10” 调控模块通过根系苹果酸分泌实现铝排斥的工作模型，为酸性土壤耐铝毒害马铃薯新品种的分子标记辅助育种提供了基因资源与理论支撑。

该论文由我院张丰博士团队完成，张丰博士为第一作者，苟怀娟（2023 级本科生）为第二作者，张海燕与安焱林为共同通讯作者，袁安萍、储谟立参与部分研究工作。研究获得国家自然科学基金项目 (32160441)、茅台学院科技创新团队 (MTXYTD202504) 的支持。

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》由美国化学会（ACS）主办，创刊于 1953 年，是农业与食品化学领域具有重要国际影响力的学术期刊，主要刊载该领域成分、营养功能、加工工艺及分析检测等方向的高水平研究。期刊位列 JCR 农业综合1区、中国科学院1 区及新锐分区1区，为该领域公认的 Top 期刊之一。

                                                                                                            一审：王能利

二审：张丰

三审：冯玉龙