PJ| 浙江大学夏宜平/澳大利亚国立大学阮勇凌等合作揭示蔗糖降解模式在石蒜球茎早期营养繁殖发生中的标志作用

在前所未有的气候变化和生物多样性丧失的时代，无性繁殖 (VP) 是许多植物物种生存和产量形成的一种特别实用的策略。在园艺技术（如横切）的帮助下，VP 为商业生产和全球园艺产业做出了重大贡献，这在球根花卉中尤为重要。之前研究表明，糖供应是球根花卉无性繁殖的基础，但是其潜在分子机制仍不清楚。

近日，浙江大学农业与生物技术学院夏宜平教授团队与澳大利亚国立大学阮勇凌教授等合作在 The Plant Journal在线发表了一篇题为Comparative transcriptome and metabolome analyses identified the mode of sucrose degradation as a metabolic marker for early vegetative propagation in bulbs of Lycoris的研究论文，该研究通过比较转录组和代谢组分析，在石蒜中发现细胞壁转化酶(CWIN) 介导的蔗糖转化与降解是其早期营养繁殖的标志性代谢物。

该研究对两种具有不同再生率的石蒜品种进行了转录组与代谢组学联合分析，研究结果鉴定到与碳水化合物代谢和转录因子网络的预期过程以及每个发育阶段的新代谢特征。与鳞茎发育后期相比，研究人员在鳞茎起始阶段检测到更高丰度的差异表达基因（DEG），包括编码乙烯反应因子的基因。有趣的是，研究发现高己糖与蔗糖比率与所有检查物种中的鳞茎形成相关，表明其在石蒜的 无性繁殖过程中具有代表性作用。重要的是，在鳞茎起始阶段观察到高再生物种中细胞壁转化酶 (CWIN) 催化的蔗糖卸载和低再生物种中蔗糖合酶 (SUS) 催化途径之间存在明显差异，并且该结果通过进一步的羧基荧光素示踪和定量实时 PCR 分析得到证实。 

综上所述，该研究结果表明了一种由糖介导的 无性繁殖调节模型，其中高CWIN表达或活性可能通过增强蔗糖或糖信号的质外卸载来促进鳞茎的萌发。该研究结果将CWIN 介导的蔗糖转化指定为进一步提高球茎产量的潜在分子目标。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/tpj.15935

转自：植物科学SCI

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