郑州大学农学院在作物养分逆境抗性机制研究取得系列研究进展

近日，郑州大学农学院黄进勇教授领衔的作物品质改良与养分高效利用团队在小麦养分逆境抗性机制研究方面取得系列研究进展，相关成果相继发表在Plant, Cell & Environment、Journal of Experimental Botany等国际学术期刊上。

小麦是我国重要的主粮作物；河南的小麦产量约占全国总产量的1/4。我国北方小麦种植区土壤盐渍化、高pH导致土壤中的作物必需营养有效性较低，这严重限制了小麦的高产优质生产。该团队成员发现培养介质的低铁环境能够有效缓解盐胁迫导致的小麦初生根伸长抑制，并利用根尖石蜡切片、分根试验、TEM-X ray及ICP-MS辅助的离子组、HPLC辅助的激素稳态、比较转录组及外源化学抑制剂添加等多重生物技术手段，解析了根系局部缺铁信号可减轻小麦盐胁迫下根尖乙烯-生长素的过量累积，进而缓解了盐胁迫下小麦初生根伸长抑制。该项研究进一步揭示了作物平衡养分逆境抗性与植株生长的策略机制，也为盐胁迫下作物的生长调控提供了研究思路。上述研究成果以“Low iron ameliorates the salinity-induced growth cessation of seminal roots in wheat seedlings”为题在线发表在中科院1区Top期刊Plant, Cell & Environment。郑州大学农学院华营鹏副教授为论文第一作者，周婷博士和冯英娜博士为论文共同通讯作者。

近年来，土壤镉污染严重威胁小麦安全生产，提高小麦植株的镉毒抗性同时降低镉在小麦籽粒中的富集能够有效降低人体重金属镉摄入风险。因此，筛选小麦植株镉毒高抗且籽粒低镉积累品种，并探明相应的分子生理调控机制具有重要理论与实践意义。该团队成员利用数百份国内外小麦种质资源进行苗期小麦植株镉毒抗性分析，借助ICP-MS辅助的离子组学、全基因组重测序、比较转录组及基因的亚细胞定位、酵母异源表达及自然变异分析进一步表明HMA2在不同小麦品种的植株镉毒抗性方面发挥重要作用。该研究结果将为小麦植株镉毒抗性及籽粒镉累积调控的遗传改良提供优异的基因资源和理论指导。上述研究成果以“Multiomics reveals an essential role of long-distance cadmium translocation in regulating plant cadmium resistance and grain cadmium accumulation in allohexaploid wheat (Triticum aestivum L.)”为题在线发表在中科院1区Top期刊Journal of Experimental Botany。郑州大学农学院华营鹏副教授为论文第一作者，岳彩鹏副教授为论文通讯作者。

近年来，该团队成员围绕粮油作物的养分高效利用及逆境抗性机制研究，以第一或通讯作者在Plant Biotechnology Journal（2020）、Plant, Cell and Environment（2016，2022）、Journal of Experimental Botany（2016，2019，2021，2022）等SCI期刊上发表数十篇研究论文，在相关领域取得了系列研究进展。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14486

https://academic.oup.com/jxb/advance-article-abstract/doi/10.1093/jxb/erac364/6692367?redirectedFrom=fulltext

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！