本网讯(文、图/郑慧芳)近日,我院郑慧芳博士与国际竹藤中心高健研究员团队合作发表在国际知名期刊《Industrial Crops & Products》(中科院1区TOP,IF=6.2)上的研究论文入选ESI全球前1%高被引论文(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.120439)。该研究首次通过转录组与磷酸化组联合分析,从基因表达与蛋白质修饰层面揭示了蔗糖调控毛竹笋快速生长的分子机制,为竹子生长调控研究提供了新视角。
毛竹是世界上生长最快的植物之一,其笋期在40天内可长高数米,能量调控机制一直是学界关注的重点。本研究从多维度解析了蔗糖对毛竹笋生长的促进作用。研究发现,外源蔗糖处理可显著促进毛竹笋生长,使其更早进入快速生长期,并显著提高最终株高。通过转录组与磷酸化组联合分析,研究团队发现蔗糖非发酵相关蛋白激酶成员PheSnRK1.6在能量响应中起关键作用。该基因在黑暗条件下表达上调,并在拟南芥过表达实验中证实其促进植株生长的功能。研究进一步揭示,生长素早期响应因子PheIAA4.2和PheIAA16.3可直接结合PheSnRK1.6启动子,表明生长素通过调控该基因,与蔗糖信号协同作用,共同推动竹笋快速生长。该研究系统解析了“蔗糖—生长素—能量代谢”协同调控毛竹生长的分子通路,为竹种分子育种提供了重要靶点,也为非模式植物的能量与激素互作研究提供了新范式。
本研究由乐山师范学院高层次人才科研启动项目(RC2023019)和国家重点研发计划(2021YFD2200505)资助。郑慧芳博士为论文第一作者,国际竹藤中心高健研究员为通讯作者。