2024年12月16日,西南地区特色林木种质改良与资源综合利用团队(以下简称团队)在第二教学楼B206举行2024-2025学年第14次组会,团队老师及全体研究生参加。
普蕾以“Light stress elicits soilborne disease suppression mediated by root-secreted flavonoids in Panax notoginseng”为题的论文,该研究联合代谢组学和微生物组揭示了光照胁迫条件下,三七通过改变代谢和根系分泌物来招募有益土壤微生物形成具有抑病作用的土壤,缓解三七根腐病的机制。研究揭示了低光和高光胁迫增加了黄酮类物质代谢,进而激活植物防御。值得注意的是,高光胁迫能更明显促进黄酮类化合物的合成与分泌,募集更多有益微生物来抑制三七土传病原菌I. destructans的生长。这些发现为作物生产中通过调整冠层内部光强度以改善土壤健康具有重要价值。
孙赫以“Exogenous IBA stimulated adventitious root formation of Zanthoxylum beecheyanum K. Koch stem cutting: Histo-physiological and phytohormonal investigation”为题,讲解了IBA对花椒不定根形成的影响,以及与不定根发生相关的形态生理生化和组织学变化。在本研究中,作者发现了花椒的不定根原基来源于两种不同的发育途径:(1)直接来源于韧皮部和附近组织中的细胞;(2)间接来源于胼胝体组织中的细胞。插条的诱导期与细胞密集分裂、高水平的IAA和GA3相关。然而,施用IBA会导致可溶性糖和酚类物质含量明显增加。启动阶段伴随着分生组织的出现。这一阶段也受到随后产生的低IAA和高GA3含量的刺激。这些发现有助于深入理解茎插条的形态、组织生理学和植物激素变化。
廖建珍分享了以“TaLBD41 interacts with TaNAC2 to regulate nitrogen uptake and metabolism in response to nitrate availability”为题的论文,该文章提到硝酸盐是植物可利用氮的主要来源,也是触发转录网络复杂调控的信号,调节植物的多种生理和发育反应。植物如何适应土壤硝态氮的波动是一个复杂的过程,涉及到对硝态氮供应和氮饥饿的微调反应,其分子机制在很大程度上仍然未知。本研究报告小麦转录因子TaLBD 41与硝酸盐诱导的转录因子TaNAC 2相互作用,并被硝酸盐供应抑制。电泳迁移率变动分析和双荧光素酶系统表明,TaLBD 41 NAC 2相互作用赋予的竞争性结合TaNRT2.1,TaNR1.2,和TaNADH-GOGAT的硝酸盐吸收,还原和同化的稳态协调。TaLBD 41基因表达的下调增强了氮素的吸收和同化,增加了不同供氮条件下的穗数、籽粒产量和氮收获指数。本研究揭示了一种新的机制,两个转录因子之间的相互作用,介导小麦适应硝酸盐的可用性,通过拮抗调节硝酸盐的吸收和同化,提供了一个潜在的目标,设计品种与小麦(Triticum aestivum)的氮高效利用。
杨慧茹以“Dynamics of rice microbiomes reveal core vertically transmitted seed endophytes”进行文献汇报。该研究对从4个不同地理位置所收集的6个水稻品种的不同微生境的两代微生物组进行分析。发现了微生境而不是地理位置和水稻品种是水稻微生物组组合的主要驱动因素。水稻相关微生物组的多样性和网络复杂性从远到近根部、水稻外部到内部、从地下到地上生态位稳步下降,水稻内部隔间的根、茎和种子的微生物组没有受到外部环境的很大影响。水稻核心内生细菌主要由14个扩增子序列变异(amplicon sequence variants, asv)组成,其中10个,特别是ASV_2(泛菌)和ASV_48(黄单胞菌),因其跨代存在而被鉴定为具有垂直传播潜力的类群,在水稻外部微生境中很少出现。并且经常从水稻种子中分离得到。从亲本和子代种子中分离的泛菌和黄单胞菌的基因组序列显示出高度的平均核苷酸和核心蛋白同源性,表明种子内生菌具有垂直代际传播。
李瑞连以“Integrating transcriptome and phytohormones analysis provided insights into plant height development in sesame”为题,阐述了通过转录组、激素定量和 WGCNA 分析,为芝麻株高发育提供了全面的知识。中枝13与ZZM2748在5个时间点共表达差异基因16952个。KEGG和MapMan富集分析和植物激素定量分析表明,激素的生物合成和信号通路与芝麻株高发育有关。研究发现了大量参与油菜素内固醇(BR)、细胞分裂素(CK)和赤霉素(GA)生物合成和信号转导的候选基因,表明它们在株高调控中具有重要作用。WGCNA发现了一个与株高性状显著正相关的模块,并发现SiSCL9是我们网络中参与株高发育的枢纽基因。在转基因拟南芥中进一步过表达验证了SiSCL9在株高提高26.86%中的作用。这些结果增加了我们对芝麻株高发育调控网络的认识,并为改善芝麻植株构型提供了宝贵的遗传资源。
(孙赫 供稿)