广西热作所在中科院二区期刊发表有机肥影响木薯淀粉合成机制的研究论文

近日,广西热作所木薯研究团队在国际期刊《Frontiers in Plant Science》(中科院二区,IF=4.8)发表题为“Integrated omics analysis on organic fertilizer-mediated regulation of starch synthesis in cassava”的研究论文。

 

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图1 论文首页截图

木薯是热带地区重要的粮食与工业原料作物,淀粉含量是其核心品质指标。长期过量施用化肥易引发土壤退化、面源污染等问题,制约木薯产业可持续发展。有机肥作为环境友好型替代方案,在促进作物增产提质方面潜力显著,但其调控木薯淀粉合成的分子机制尚不明确。

为探讨有机肥对木薯淀粉合成的调控作用,本研究以木薯品种(GR11、GR13)为材料,设置有机肥(鸡粪)与常规化肥对照,开展农艺性状、叶片解剖及关键酶活性测定;并以广西农业主导品种GR13为对象,整合转录组与代谢组进行多组学解析。结果表明,有机肥可显著增大叶片木质部细胞面积,提升光合效率;同时提高叶片蔗糖合成酶(SUS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)及块根ADP -葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)等淀粉合成关键酶活性,利于淀粉积累。田间数据显示,与对照相比,有机肥处理后木薯产量提升13.72%~26.08%,淀粉含量提高9.90%~11.21%。多组学分析进一步发现,有机肥可能通过调控谷胱甘肽代谢、芪类-二芳基庚烷-姜酚生物合成等通路,同步调控木薯抗逆性。

该研究初步揭示了有机肥影响木薯淀粉合成的潜在路径,为木薯绿色高效栽培提供理论参考。

 

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图2 有机肥调控木薯淀粉合成与产量的多组学关联分析

广西热作所陈炯宇和黄子洲为论文共同第一作者,广西热作所韦丽君研究员和卢赛清正高级农艺师为共同通讯作者。本研究获国家重点研发计划项目、广西重点研发计划项目、广西农业科学院基本科研业务费专项项目资助。

 

热作所  陈炯宇供稿/供图

一审一校:付海天

二审二校:刘思朝

三审三校:覃剑峰