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The Plant Cell || 光环境调控大豆种子异黄酮的生物合成

近日，中国科学院华南植物园在The Plant Cell发表了题目为“Photoperiod and UV-B orchestrate ICR1 to control seed isoflavonoid accumulation in soybean”的研究论文。该研究通过全基因组关联分析（GWAS），定位到了一个调控大豆种子异黄酮含量的关键基因ICR1。进一步研究发现，光周期信号通过GmCOL2b-ICR1分子模块调控异黄酮积累，而紫外光UV-B则通过增强ICR1蛋白稳定性促进其积累。因此，该研究揭示了在夏、秋季节转换过程中，光周期缩短与紫外辐射变化协同促进大豆种子异黄酮积累的分子机制。异黄酮是大豆种子中一类重要的次生代谢产物，它不仅参与植物抗病、微生物互作、非生物胁迫响应和根瘤形成等生理过程，还对人体具有重要的营养与健康价值。尽管大豆种子异黄酮合成的分子机制已有一定研究，但在自然环境中，季节变化引起的光环境改变如何调控种子异黄酮含量仍不清楚。近日，中国科学院华南植物园在The Plant Cell发表了题目为“Photoperiod and UV-B orchestrate ICR1 to control seed isoflavonoid accumulation in soybean”的研究论文。该研究通过全基因组关联分析（GWAS），定位到了一个调控大豆种子异黄酮含量的关...

2026-09-09
Science 全重/省重植物细胞生物学团队参与揭示水稻种间生殖隔离机制

水稻养活了全球超过一半的人口，在中国粮食安全版图中更是占据着不可替代的位置。亚洲栽培稻（Oryza sativa）与非洲栽培稻（Oryza glaberrima）是稻属中仅有的两个被人类驯化的栽培种。前者以其高产稳产和优良食味品质成为全球过半人口的主粮，后者则因兼具耐高温、耐干旱、耐贫瘠及多重生物逆境抗性而具有独特的育种价值。将二者的优异性状通过种间杂交加以整合，理论上可创制出产量潜力与适应性兼具的新品种。然而，亚洲稻和非洲稻虽然能够杂交，但这两个物种之间存在严重的种间生殖隔离，其杂种F₁花粉育性显著下降，结实率大幅降低... 水稻养活了全球超过一半的人口，在中国粮食安全版图中更是占据着不可替代的位置。亚洲栽培稻（Oryza sativa）与非洲栽培稻（Oryza glaberrima）是稻属中仅有的两个被人类驯化的栽培种。前者以其高产稳产和优良食味品质成为全球过半人口的主粮，后者则因兼具耐高温、耐干旱、耐贫瘠及多重生物逆境抗性而具有独特的育种价值。将二者的优异性状通过种间杂交加以整合，理论上可创制出产量潜力与适应性兼具的新品种。然而，亚洲稻和非洲稻虽然能够杂交，但这两个物种之间存在严重的种间生殖隔离，其杂种F₁花粉育性显著下降，结实率大幅降低...

2026-08-28
中国科学院华南植物园发现桃金娘细胞壁重塑增强铝耐受的调控新机制

研究团队首先在桃金娘基因组中系统鉴定了29个XTH家族成员，通过转录组和转基因分析，发现RtXTH2在根中受铝显著诱导，且表达响应最显著。通过转基因拟南芥的耐铝性分析和桃金娘VIGS材料的耐铝性分析，作者进一步发现RtXTH2通过负向调控细胞壁中铝结合位点的丰度来增强铝耐受。酸性土壤约占全球可耕作土地的40%-50%，是制约农业生产的主要非生物胁迫因子之一。酸性土壤中Al³⁺通过抑制根系伸长、养分吸收，最终导致作物大幅减产。植物细胞壁作为铝离子进入细胞的第一道屏障，其组分修饰在铝耐受中发挥关键作用。XTH家族（木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶）通过重塑细胞壁木葡聚糖网络参与植物逆境响应，但XTH在木本植物铝适应中的调控机制尚不清楚。桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）是一种广泛分布于我国南方及东南亚热带亚热带地区的多年生灌木，其对酸性土壤具有良好适应性，是研究植物“化毒为利”独特适应策...

2026-06-22
中国科学院华南植物园在荔枝采后病害控制研究中取得重要进展

中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队鉴定到一个编码LcPIP1前体蛋白的基因LcprePIP1，并对其氨基酸序列特征进行分析，发现LcprePIP1产物具有典型的PIP1保守结构域，且具有包含12个氨基酸的成熟肽段。进一步分析发现，荔枝霜疫霉菌（P. litchii）侵染期间，LcprePIP1表达显著升高（图1）。因此，研究团队合成LcPIP1的成熟肽段并处理荔枝果实，发现LcPIP1多肽处理能够通过促进ATP、花青素和木质素的积累以及增强防御反应，提高荔枝果实对荔枝霜疫霉菌的抗性（图2）。荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是我国优势特色水果，占世界产量约77%，具有重要的经济价值。但荔枝果实采后极易腐烂，限制了荔枝的贮藏和运输，造成严重经济损失。荔枝霜疫霉病由荔枝霜疫霉菌（Peronophythora litchii）引起，是导致荔枝果实采后腐烂的最重要病害之一。目前，由于化学杀菌剂的残留造成的潜在安全风险和日益严重的耐药性问题，对环境友好型杀菌剂的需求日益增加。因此，鉴定植物内源免疫诱抗剂并提高植物抗病性，将有助于开发新型环境安全的病害防控策略。植物免疫的第一道防线是病原相关分子模式（PAMPs）诱导的免疫...

2026-06-15
中国科学院华南植物园在香蕉采后病害发生机制研究中取得重要进展

中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队在前期研究伏马毒素生物意义过程中，发现伏马毒素生物合成是层出镰刀菌响应氧化胁迫的重要机制，并促进层出镰刀菌对香蕉果实的侵染；而Activator Protein-1（AP-1）在层出镰刀菌中的同源基因（FpAP1）可能参与这个过程（Xie et al., 2023,Journal of Agricultural and Food Chemistry）。然而，FpAP1在维持氧化还原平衡中的作用，及其对层出镰刀菌致病性的调控机制目前仍不明确。香蕉是全球最重要的经济作物之一，对热带、亚热带国家的粮食安全至关重要。但香蕉采后易遭受病害，香蕉冠腐病是其采后贮藏期间的主要真菌病害之一，导致果实品质劣变并造成商业价值损失。层出镰刀菌（Fusarium proliferatum）是引发香蕉冠腐病的病原真菌之一，该菌产生的伏马毒素可污染全球多种作物，对人类和牲畜健康均构成威胁。目前，针对这一病害，尚缺乏有效的防治手段。因此，亟需鉴定和解析层出镰刀菌的毒力因子，为有效控制采后病害提供关键靶标。中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队在前期研究伏马毒素生物意义过程中，发...

2026-05-07
华南植物园果蔬保鲜团队揭示Cu-miRNA介导氧化还原代谢稳态调控香蕉耐冷性差异的分子机制

近日，Journal of Advanced Research在线发表了题为“Cu-miRNA-mediated redox homeostasis explains the differences in cold tolerance between AAA and ABB banana varieties”的研究论文。该研究探讨了Cu-miRNA调控AAA型（Cavendish）和ABB型（Pisang Awak）香蕉果实耐冷性差异的分子机制，证实了果实抗氧化能力与Cu-miRNA积累量之间存在显著相关性，表明Cu-miRNA通过靶向含铜蛋白间接参与了氧化还原稳态调节。进一步研究揭示，上游转录因子MaSPL4/5的表达水平及其对Cu-MIRNA基因的转录调控强度差异，可能是导致Cu-miRNA在两种香蕉... 防控冷害是水果保鲜产业的技术难题，而果实冷害发生调控机制是采后生物学长期关注的前沿科学问题。香蕉是重要的果粮兼用作物，对许多热带和亚热带国家的粮食安全至关重要。作为典型的热带亚热带作物，香蕉对低温极为敏感，极易发生冷害，造成巨大的经济损失。一类在缺铜条件下上调表达的microRNA（被称为Cu-miRNA）大多靶向编码含铜蛋白的基因（如多酚氧化酶PPO、漆酶LAC、过氧化物酶POD等）。研究组前期研究发现，miR528-MaPPO模块在三倍体基因型AAA品种香蕉的冷害发生过程中起重要调控作用。然而，对于不同基因型背景的香蕉果实耐冷...

2026-03-13

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