2025-10-13 09:35:54 作者:范宜杰 浏览数:0
近年来,气候变化以及盐碱、干旱、低温等非生物逆境严重制约了我国冬季油料作物——油菜的稳产高产。提升油菜抗逆性,不仅关系国家粮油安全,也对盐碱地利用与乡村振兴意义重大。太阳集团tyc4633倪郁教授课题组长期致力于“油菜耐旱寒、耐盐碱”的分子调控研究,近期围绕植物外层防护体系——角质层与细胞壁的协同调控取得系列原创性成果,连续发表于 Plant, Cell & Environment、Plant Biotechnology Journal 和 New Phytologist 等国际植物学顶级期刊。
KCS19 打造油菜“蜡质盔甲”课题组发现,脂肪酸延长酶复合体成员 KCS19 是合成超长链脂肪酸的关键酶,主导角质层蜡质与种子储藏脂质的形成。拟南芥 KCS19 突变体蜡质减少、透性增强,抗旱抗盐能力显著下降;而过表达植株蜡质增多,耐旱性提升。油菜中过表达 BnaC2.KCS19 同样增强抗旱性。该研究明确了 KCS19 在角质层形成与抗逆性中的核心作用,为改良油菜含油量和耐逆性提供了新靶点。
(Plant, Cell & Environment, 2024, DOI: 10.1111/pce.15054;中国科学院一区Top,IF=6.3)
MYB46 统筹强化角质层与细胞壁进一步研究发现,转录因子 MYB46 是 KCS19 的上游调控因子,具备“双重调控”功能:一方面激活 KCS19、CER1、LACS 等角质层生物合成基因,促进角质层加厚;另一方面调控细胞壁纤维素、半纤维素与木质素积累,构筑“外部角质层 + 内部细胞壁”的双层防御结构。田间试验表明,MYB46 过表达油菜抗旱性显著增强且保持正常产量,展现出良好的育种潜力。
(Plant Biotechnology Journal, 2025, DOI: 10.1111/pbi.70314;中国科学院一区Top,IF=10.5)
MYB46 的“智慧调控”:平衡抗旱与抗病在模式植物拟南芥中,课题组进一步揭示 MYB46 兼具抗旱与抗病平衡调节功能。突变体角质层渗透性增强、抗旱性下降但抗灰霉病能力提高;过表达株系角质层加厚,抗旱性显著提升且未增加病害敏感性。该研究提出“双层防护模型”,阐明 MYB46 通过调控角质层与细胞壁协同实现多胁迫适应,为培育兼具抗旱与抗病作物提供新思路。
(New Phytologist, 2025, DOI: 10.1111/nph.70619, 中国科学院一区Top,IF=8.1)
这一系列研究系统揭示了油菜应对干旱、盐碱与病害胁迫的关键基因与分子机制,凸显了角质层和细胞壁协同构筑“分子防线”在环境适应中的核心作用。成果不仅为北方冬油菜稳产高产提供理论支撑,也为培育耐逆、高产新品种奠定了基础。研究得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。倪郁教授课题组将继续立足黄河三角洲与鲁西北盐碱旱地,深入开展“油菜分子育种与绿色高效栽培”研究,为我国油料安全和乡村振兴贡献“青农智慧”。
编辑:徐菲
责任编辑:孙占伟
鲁ICP备13028537号-5 鲁公网安备 37021402000104号
版权所有:Copyright © 太阳集团tyc4633(CHINA)官方网站-欢迎莅临
地址:山东省青岛市城阳区长城路700号太阳成集团tyc4633 邮编:266109