近日，学院药用植物种质资源创新利用团队杨瑞武教授在丹参花粉育性调控机制研究方面取得新进展，揭示了茉莉酸（JA）信号通过转录因子模块差异调控蔗糖合酶基因SmSUS1表达，进而影响花粉淀粉积累和育性的分子机制，为丹参杂种优势利用和雄性不育系创制提供了关键理论依据与遗传资源。
研究前期以四川不育生态型丹参（SC）和山东可育生态型丹参（SD）为材料，通过转录组和淀粉含量分析，鉴定出蔗糖合酶基因SmSUS1为关键调控基因（International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24: 10259）。本研究中发现该基因通过催化蔗糖分解为淀粉合成提供前体，在SD中高表达促进淀粉积累和提高花粉育性，在SC中表达不足则导致花粉败育。生物学功能验证表明，过表达SmSUS1可部分恢复SC花粉萌发率和育性，敲除则导致SD花粉萌发率和育性显著降低。通过WGCNA获得两个潜在的上游转录因子SmWLIM1和SmMYB62，两者均能直接激活SmSUS1转录，在SD中协同维持花粉育性，而在SC中则表现为低表达抑制SmSUS1转录。在此基础上研究还发现茉莉酸（JA）主要通过抑制SmWLIM1表达下调SmSUS1；外源MeJA可显著抑制SD中SmWLIM1和SmSUS1表达并降低花粉活力，该JA-SmWLIM1-SmSUS1模块特异作用于可育基因型。
该研究首次在丹参中建立“JA信号-SmWLIM1/MYB62转录模块-SmSUS1-淀粉合成-花粉育性”的完整分子调控通路。研究不仅深化了对植物花粉败育分子机制的认识，也为丹参等药用植物的雄性不育系创制与杂种优势利用提供了关键调控靶点和遗传资源。
学院植物学博士研究生尚玉坤为论文第一作者，植物生物学系杨瑞武教授为通讯作者，理学院张利教授为共同通讯作者。研究得到国家现代农业产业技术体系四川创新团队（SCCXTD-2024-19）、雅安-四川农业大学市校科技合作成果转化项目（2025-CGZH-00010-NC）等资助。
原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag467
