甘蔗是全球第五大宗农作物,甘蔗糖分别占全球和中国食糖总产量80%和87%,保障我国食糖供给安全是国家战略需求。我国蔗区常遭受病虫、干旱、低温等生物和非生物胁迫的危害,严重威胁甘蔗产业的健康可持续发展,其中冷害是甘蔗生产中常见的自然灾害。最近,我校国家甘蔗工程技术研究中心病虫害绿色防控研究室高三基/张慧丽团队在中科院一区TOP期刊Industrial Crops and Products(《工业作物与产品》)发表基于全基因组解析甘蔗14-3-3基因及SsGF2.1应答低温胁迫的分子功能的学术论文。

本研究共鉴定了24个具有14-3-3结构域特征的割手密SsGF基因,可分为2种类型,即Epsilon型和非Epsilon型。共线性分析表明SsGF基因的扩增主要是由基因片段重复事件引起的。转录组测序分析显示,SsGF2.1-2.4在生长发育、昼夜节律和冷响应中高度表达,暗示着这4个SsGF2可能是14-3-3蛋白的重要功能基因。此外,通过酵母双杂交文库筛选,获得并证实甘蔗SsMYBS3、SsCBSX2-1和SsCBSX2-2与SsGF2.1蛋白存在相互作用,并发现它们与SsGF2.1具有相似的转录表达模式。这些研究结果为甘蔗耐寒性育种提供了重要的候选基因,并为进一步解析甘蔗响应低温胁迫的分子机制奠定了基础。本文福建农林大学为第一单位,国家甘蔗工程技术研究中心张慧丽博士与2022级在读博士生陈丽兰、2021届硕士生段瑶瑶为共同第一作者,高三基研究员和张慧丽博士为该论文的共同通讯作者。该研究得到中央引导项目(2022L3086)、福建省自然科学基金(2023J01481)等资助。

近年来,国家甘蔗工程技术研究中心病虫害绿色防控研究室在国家糖料产业技术体系等项目持续资助下,以甘蔗主要病害虫为研究对象,致力于病害绿色防控技术、抗病分子机制、害虫综合治理及毒理学、抗逆分子育种等方面研究。2018年以来,该研究室团队主持国家重点研发计划项目课题1项、子课题2项,国家自然科学基金2项,制定国家标准3项、行业和地方标准各1项,国家标准样品研制2项。研究成果在Trends in Genetics(遗传学趋势)、Industrial Crops and Products(工业作物与产品)、Ecotoxicology and Environmental Safety(生态毒理学与环境安全)、Pest Management Science(有害生物综合治理)等期刊发表学术论文66篇,其中SCI收录51篇,中科院一区TOP期刊14篇;获得省部级科研成果2项;培养了研究生31名,含外籍博士、硕士研究生4名。

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