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       花生(Arachis hypogaea L.)是一种营养丰富的油料作物,在全球广泛种植,对农业生产具有重要意义。然而,其生长发育常受多种病原体侵染,其中由青枯菌(Ralstonia solanacearum)引起的细菌性青枯病对产量和品质造成严重损害。该病原菌通过根部伤口侵入,定殖于维管束,破坏水分和养分运输,导致植株萎蔫死亡。目前已培育出部分抗病品种,但抗病分子机制仍不明确,亟需进一步挖掘抗病基因以改善产量和品质。同型半胱氨酸S-甲基转移酶(HMT)家族在植物代谢和胁迫适应中起关键作用,但其在花生中的功能特征及与生物胁迫抗性的研究尚不清楚。
       2025年8月29日,殷冬梅教授团队完成的题为“The Homocysteine S‑Methyltransferase Family and Functional Analysis of AhEXF4LS Resistance to Bacterial Wilt in Peanut”的研究在Journal of Agricultural and Food Chemistry(中科院一区top期刊,IF: 6.2发表。该研究表明过表达AhEXF4LS的花生根系中,青枯菌的定殖量显著降低,同时活性氧积累和木质素沉积大幅增加。这些发现表明AhEXF4LS能有效抵御青枯菌侵染,为培育抗青枯病花生品种提供了宝贵的遗传资源。
 

 
       本研究鉴定出10个AhHMT家族成员,它们与豆科和茄科作物的HMT同源物具有显著的进化保守性。共线性分析进一步揭示了AhHMTs与野生花生、拟南芥、大豆等植物直系同源基因间的保守同线性。值得注意的是,AhEXF4LS在青枯菌侵染后显著上调表达。亚细胞定位分析表明AhEXF4LS-YFP定位于细胞核中。重要的是,在过表达AhEXF4LS的花生根系中,青枯菌的定殖量显著降低,同时活性氧积累和木质素沉积大幅增加。
图1 花生AhEXF4LS对青枯菌抗性研究
 
图2 AhEXF4LS在花生响应青枯病菌侵染机制示意图
 
       河南农业大学殷冬梅教授为该文章通讯作者,河南农业大学青年教师赵凯、博士研究生李炎哲和曹增辉为该文章共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南省重点科技攻关、河南农业大学高层次人才等项目的资助。
 
研究团队简介
 
花生功能基因组及分子设计育种创新团队
殷冬梅教授(第一排正中间)
      河南农业大学花生功能基因组及分子设计育种创新团队殷冬梅教授领衔,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,致力于揭示花生产量、品质和抗病性状形成的机制与调控途径研究。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。培育出农大花103、农大花108、农大花206、豫科花1号等系列新品种并大面积推广;主持国家自然基金等课题16项,其中国家基金重点项目2项;出版《花生高油酸基因工程》等专著5部;国家发明专利5项;科技成果奖励9项,其中荣获教育部科技进步一等奖1项,河南省科技进步奖2项,河南省高校优秀科技成果一等奖1项;国家级成果奖1项;被国际花生科学与技术大会(AAGB)授予杰出贡献奖荣誉。