近日，我院殷冬梅教授联合上海交通大学韦朝春教授研究团队，在Plant Communications期刊发表题为“PeanutOmics: A comprehensive platform with integrative multi-omics atlas for peanut research”的论文。该研究构建了花生全生育期22个组织转录组、蛋白质组与代谢组的全景图谱，并推出首个花生多组学数据平台PeanutOmics。该研究为解析花生生长发育机制、挖掘关键功能基因提供了全新工具，将显著加速花生分子育种进程，为保障全球油料作物安全提供重要支撑。

       花生（Arachis hypogaea L.）作为全球重要的豆科经济作物，是植物油和蛋白质的核心来源，但其全生育期基因表达动态的系统性研究长期存在空白，制约了分子育种技术的突破。为此，研究团队以花生品种农大花108（NDH108）为研究对象，对22种主要营养和生殖组织进行了深度测序分析，构建了涵盖转录组、蛋白质组、代谢组的多组学数据体系，这也是目前花生领域最为全面的多维度组学资源。
 

       研究团队通过严格的质量控制流程，在转录水平检测到53,030个表达基因，在蛋白质水平鉴定出12,826个独特基因，并发现2,035种代谢物，其中包含2,147个基因编码的新型蛋白质和274个微蛋白，极大丰富了花生蛋白质数据库。值得关注的是，团队明确了WDR13、TANGO、RPP13等关键基因在花生发育和抗逆反应中的核心作用，为针对性性状改良提供了精准靶点。团队鉴定出的防御基因DEF3和DEF1位于第8号染色体，编码花生过敏原13和12，其中DEF3仅存在于该染色体上，且在青枯菌感染后表达显著升高，通过实验证实其可增强花生的抗病性。此外，针对花生特有的“果针发育”过程，研究揭示了IAA和ARF基因家族在激素信号传导和细胞生长中的关键调控作用，构建了核心调控网络，为解析花生地下结果机制提供了全新视角。

图1花生22组织的转录组及代谢组图谱

       通过加权基因共表达网络分析，研究团队将基因划分为24个共表达模块，明确了不同模块在茎、根、果针、种子等特定组织中的表达特征。例如，茎组织相关模块富集于异黄酮生物合成通路，根组织模块则与黄酮类生物合成相关，而果针组织模块聚焦于植物激素信号传导，这些发现为解析花生不同组织的功能特异性提供了重要依据。
       为破解多组学数据共享与应用难题，研究团队开发了用户友好型在线平台PeanutOmics（https://cgm.sjtu.edu.cn/PeanutOmics）。该平台整合了全基因组、转录组、蛋白质组及代谢组数据，支持基因结构可视化、表达谱分析、同源序列比对等多种操作，还包含蛋白质相互作用网络数据。科研人员可通过平台快速定位目标基因和代谢物，显著降低研究门槛，加速功能基因挖掘与验证进程。
 

图2花生多组学在线平台PeanutOmics

       综上，该研究不仅填补了花生多组学系统研究的空白，其构建的PeanutOmics平台更成为连接基础研究与育种应用的关键桥梁。这项成果为花生功能基因组学研究提供了重要资源，将推动抗病、高产、优质花生新品种的培育进程，对提升我国花生产业核心竞争力、保障国家粮食安全具有重要战略意义。未来，研究团队将进一步开展关键基因的功能验证，并持续更新平台数据，为全球花生科研与育种界提供更强大的技术支撑。

研究团队

       我院殷冬梅教授、上海交通大学韦朝春教授为论文共同通讯作者，上海交通大学青年教师薛泓嶂、我院青年教师赵昆昆和上海交通大学博士后董晓瑞为论文共同第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、河南省重点科技攻关等项目的资助。殷冬梅教授领衔的河南农业大学花生功能基因组创新团队，依托于河南省花生基因组与分子育种工程技术研究中心，主要从事花生基因组与功能基因挖掘，产量品质性状形成机制与调控等方面的研究。围绕花生种业“卡脖子”等重要科学问题开展工作，已在Nature Genetics、Advanced Science、Genome Biology、Plant Biotechnology Journal、New Phytologist等国际著名期刊上发表了120余篇学术性文章，取得多项原创性研究成果。