甘蔗所甘蔗遗传育种与应用创新团队在农林科学领域TOP期刊发表研究论文

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行业新闻

作者: 胡鑫

来源: 云南省农业科学院甘蔗研究所

发布时间:2024-03-26


近日,云南省农业科学院甘蔗研究所甘蔗遗传育种与应用创新团队胡鑫博士作为第一作者在中科院1区农林科学领域top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(影响因子6.1)发表最新研究成果,论文题目为:A Comprehensive Analysis of Transcriptomics and Metabolomics Revealed Key Pathways Involved in Saccharum spontaneum Defense against Sporisorium scitamineum。

甘蔗是全球最重要的糖料作物,占蔗糖产量的80%,同时它也是重要的新型可再生能源作物。甘蔗黑穗病是一种广泛发生的真菌病害,被称为甘蔗的“癌症”,其特征是在甘蔗茎顶端长出一条直或向下弯曲的黑色鞭状物,破坏蔗苗发育,导致甘蔗大幅减产,对甘蔗生产危害极大。目前生产主栽品种普遍抗黑穗病能力较弱,亟需摸清甘蔗与病原物的互作及抗病机制,挖掘优异抗病基因资源,培育高抗黑穗病性的品种。该研究联合转录组学和代谢组学揭示了糖酵解、黄酮类生物合成、苯丙氨酸代谢和植物激素信号转导在甘蔗细茎野生种抵御黑穗病病原体侵染过程中发挥重要作用。从植物激素信号传导途径来看,与易感株系相比,抗性株系的生长素信号转导明显受到抑制,而水杨酸信号转导则被激活;外施生长素可显著增加材料的感黑穗病性,其中TGA2.2 ARF14 这两个核心转录因子在植物激素调控抗黑穗病性过程中发挥重要作用。以上研究结果为利用现代生物学技术手段创制抗黑穗病甘蔗新种质和开展黑穗病防治提供了重要科学数据。

云南省农业科学院甘蔗研究所为该论文的第一署名单位,甘蔗所刘新龙研究员和刘家勇研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了云南省基础研究项目 (202201AU070200)、国家自然科学基金项目(31960448)、云南种子种业联合实验室 (202205AR070001-09)、 国家重点研发计划 (2022YFD2301100)的共同资助。

文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c07768

图1 《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表的论文

图2 割手密感染黑穗病菌后差异表达基因和差异代谢物共表达分析

图3 生长素和SA信号通路调控割手密抗黑穗病模式图