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【科研进展】刘江教授团队解析大豆种荚抵御田间霉变的代谢调控新机制

作者:杨才琼 审稿:刘贺贺 点击:次 发布时间:2026-08-24 09:26

近日,我院刘江教授领衔的植物分子化学生态科研团队在大豆代谢抗逆研究领域取得进展,揭示了大豆种荚抵御田间霉菌侵染的代谢-结构双层协同防御新机制,为大豆抗病优质新品种培育奠定基础,提供了基因资源。

田间霉变严重制约大豆品质提升,轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)穿透大豆种荚侵染籽粒,不仅造成大豆商品价值大幅下降,还会产生真菌毒素,带来食品安全风险。研究团队经多年筛选获得高抗品种D49、高感品种ND12,多组学分析表明,二者对F. verticillioides侵染表现出不同的防御响应:D49更倾向于激活苯丙烷/黄酮及角质、蜡质等防御相关代谢通路,而ND12的响应更多涉及碳水化合物和能量代谢。时序性分析显示,抗病品种D49在接种24 h后多个异黄酮已开始显著积累,并在后续接种过程中维持较高水平;与此同时,豆荚重构角质层蜡质结构,蜡质积累量提升29.2%,构筑起化学成分与物理结构双重防御屏障。反观感病品种ND12,异黄酮响应明显滞后,主要在侵染后第7天才出现显著积累,蜡质含量更是下降21%,无法形成有效的物理防御屏障。在此基础上,团队筛选获得了3个协同调控异黄酮与角质/蜡质防御通路的候选转录因子,为解析两类防御途径的协同调控机制及后续抗病育种提供了候选靶标。

相关研究成果发表于中科院TOP一区期刊《Journal of Experimental Botany》。学院青年教师杨才琼为论文第一作者。相关研究得到国家自然科学基金面上项目、中央引导地方科技发展资金项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1093/jxb/erag401

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