甘蔗蜡质合成关键基因SoCER4调控烷醇合成的转录组解析及其抗黑穗病机制

【编辑推荐】来自国内的研究团队通过比较抗黑穗病甘蔗品种中蔗9号(ZZ9)与感病品种桂糖42号(GT42)的芽体蜡质组分，发现GT42芽体萌发后总蜡质及烷醇含量显著升高。结合转录组分析(KEGG)锁定蜡质转运关键基因LTP(c97015.graph_c0)和烷醇合成核心基因SoCER4(c120140.graph_c0)，并通过在本氏烟(Nicotiana benthamiana)中过表达验证SoCER4的烷醇合成功能，为解析甘蔗抗黑穗病机制提供新靶点。

　　

甘蔗芽体表面的蜡质成分（尤其是烷醇类物质）与抗黑穗病特性密切相关，这些化合物还能诱导黑穗病菌冬孢子萌发。研究团队选取抗病品种中蔗9号(ZZ9)和感病品种桂糖42号(GT42)，检测到萌发后的GT42芽体总蜡质和烷醇含量显著高于ZZ9。通过转录组深度分析，发现两组材料在角质、木栓质及蜡质生物合成通路(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)存在显著差异表达。

研究亮点在于鉴定出两个关键基因：可能参与蜡质转运的脂质转移蛋白(Lipid Transfer Protein, LTP)基因c97015.graph_c0，以及调控烷醇合成的SoCER4基因(c120140.graph_c0)。科研人员通过在本氏烟(Nicotiana benthamiana)中进行SoCER4基因过表达实验，观察到转基因植株叶片烷醇含量较野生型显著提升，首次证实该基因在烷醇合成中的核心作用。这项研究为甘蔗抗病育种提供了重要分子靶点，同时揭示了植物表皮蜡质代谢的新调控机制。