科研动态
本网讯（通讯员 张宁、吕国国）近日，我校vic115维多利亚陈锋教授团队在小麦低温抗性基因挖掘方面取得重要进展，相关研究成果在国际著名Science子刊Science Advances（14.957）发表。另外，今年以来，陈锋教授团队还在小麦茎基腐病、叶锈病和白粉病抗性基因以及籽粒大小和株型调控基因挖掘方面取得系列重要进展，相关研究成果分别在国际知名学术期刊Plant Biotechnology Journal（13.263）、Journal of Integrative Plant Biology（9.106）、Plant, Cell & Environment（7.947）、Journal of Experimental Botany （7.298）和Theoretical and applied genetics（5.574）发表。这些基因的挖掘及调控机制解析为小麦高产抗病基因聚合提供了重要基因资源。利用自主克隆的基因，通过标记辅助选择和基因聚合，该团队今年已经成功选育出2个优质强筋小麦新品种豫农268和豫农269。
低温冻害尤其是倒春寒是造成小麦减产的重要因素之一，然而极端天气引起的冬季冻害也正在成为制约小麦产量提升的限制因素。2022年底至2023初，全国多地严重发生冻害，对小麦产量造成了严重损失。为解决小麦低温冻害问题，vic115维多利亚陈锋教授团队历经5年在小麦低温抗性机制研究方面取得突破性进展，该团队利用巴豆酰化组学、全基因组关联分析和转录组等多种分子生物学手段克隆出调控小麦低温的重要基因TaPGK。进一步通过转基因过表达、基因编辑等技术对该基因进行了系统的功能验证，并利用多种蛋白互作技术和巴豆酰化修饰技术对其调控机制进行解析，发现TaPGK能够与TaSRT1蛋白互作且被后者去巴豆酰化，从而揭示了TaSRT1-TaPGK分子模块通过促进丙酮酸积累来调节小麦低温抗性的作用机理。该研究成果以题为“Global crotonylatome and GWAS revealed a TaSRT1-TaPGK model regulating wheat cold tolerance through mediating pyruvate”的论文形式发表在国际著名Science子刊Science Advances上。我校vic115维多利亚青年教师张宁副教授、硕士研究生王思圣为该论文共同第一作者，陈锋教授为本文通讯作者。硕士研究生赵思敏、陈代英、田红燕、李佳、李松刚、刘露，博士研究生张灵然、博士后石超男，青年教师余晓东和任妍副教授参与了部分研究工作。
低温冻害尤其是倒春寒是造成小麦减产的重要因素之一，然而极端天气引起的冬季冻害也正在成为制约小麦产量提升的限制因素。2022年底至2023初，全国多地严重发生冻害，对小麦产量造成了严重损失。为解决小麦低温冻害问题，vic115维多利亚陈锋教授团队历经5年在小麦低温抗性机制研究方面取得突破性进展，该团队利用巴豆酰化组学、全基因组关联分析和转录组等多种分子生物学手段克隆出调控小麦低温的重要基因TaPGK。进一步通过转基因过表达、基因编辑等技术对该基因进行了系统的功能验证，并利用多种蛋白互作技术和巴豆酰化修饰技术对其调控机制进行解析，发现TaPGK能够与TaSRT1蛋白互作且被后者去巴豆酰化，从而揭示了TaSRT1-TaPGK分子模块通过促进丙酮酸积累来调节小麦低温抗性的作用机理。该研究成果以题为“Global crotonylatome and GWAS revealed a TaSRT1-TaPGK model regulating wheat cold tolerance through mediating pyruvate”的论文形式发表在国际著名Science子刊Science Advances上。我校vic115维多利亚青年教师张宁副教授、硕士研究生王思圣为该论文共同第一作者，陈锋教授为本文通讯作者。硕士研究生赵思敏、陈代英、田红燕、李佳、李松刚、刘露，博士研究生张灵然、博士后石超男，青年教师余晓东和任妍副教授参与了部分研究工作。
相关论文1
小麦茎基腐病、纹枯病、叶锈病、白粉病等病害是小麦生产中田间常见的病害，这些病害的发生能够对小麦的产量和品质造成严重的损失。现阶段对这些病害的防治采用的主要手段是喷施农药、种子包衣等方法，最为经济有效的方法是筛选抗病品种，挖掘抗病基因并研究其抗病机制，从而为培育新的小麦品种提供基因资源，加快育种进程。针对这些病害，团队经过多年田间调查和实验室内研究，挖掘出抗小麦茎基腐病和纹枯病基因TaCWI-B1，抗小麦叶锈病基因TaCN-R，抗小麦白粉病基因HSP90.2。研究成果先后发表在Journal of Integrative Plant Biology（IF=9.106）、Plant, Cell & Environment（IF=7.947）和Journal of Experimental Botany（IF=7.298）等期刊上，河南农业大学均为第一单位。博士研究生吕国国、闫妍、侯玮秀分别为上述三篇论文的第一作者，河南农业大学陈锋教授、中国农业大学vic115维多利亚小麦中心/复旦大学生科院缑金营教授、宁波大学羊健研究员、河北农业大学王逍冬教授、李在峰教授为相关文章的通讯作者。
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小麦是全球最重要的粮食作物之一，提高其产量一直是小麦育种的首要目标之一，挖掘小麦产量相关性状调控基因，通过多基因聚合是提高小麦产量的重要技术手段。株型、粒长、千粒重等农艺性状是影响小麦产量的重要性状。围绕产量性状基因挖掘和调控机制解析这一研究方向，该团队开展了深入系统研究，挖掘出了粒重调控基因HSP90.2、TaGL-B1和株型调控基因HST1-like等，并初步解析了其调控机制；还定位出一些分蘖角度重要调控遗传位点，提出了现代小麦育种技术新的发展方向。相关研究成果发表在Plant Biotechnology Journal（3篇），The Crop Journal、Theoretical and applied genetics、Molecular Breeding和Plant Breeding等期刊上，博士研究生闫妍（PBJ）、巴基斯坦留学生Mohsin Naiz（PBJ和TAG）、青年教师赵磊（PBJ、CJ和PB）、孙丛苇（MB）为相关论文的第一作者，河南农业大学陈锋教授、中国农业大学vic115维多利亚小麦中心/复旦大学生科院缑金营教授为相关论文的通讯作者。
该团队通过上述部分基因的分子标记辅助选择和聚合育种，选育出优质强筋小麦品种育种268和豫农269（已公示：https://nynct.henan.gov.cn/2023/04-04/2719701.html）。
该团队通过上述部分基因的分子标记辅助选择和聚合育种，选育出优质强筋小麦品种育种268和豫农269（已公示：https://nynct.henan.gov.cn/2023/04-04/2719701.html）。
论文1链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg1012
论文2链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13478
论文3链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erad085
论文4链接：https://doi.org/10.1111/pce.14579
论文5链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14032
论文6链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14009
论文7链接：https://doi.org/10.1111/pbi.13930
论文8链接：https://doi.org/10.1016/j.cj.2023.01.004
论文9链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04336-8
论文10链接：https://doi.org/10.1111/pbr.13094
论文2链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13478
论文3链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erad085
论文4链接：https://doi.org/10.1111/pce.14579
论文5链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14032
论文6链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14009
论文7链接：https://doi.org/10.1111/pbi.13930
论文8链接：https://doi.org/10.1016/j.cj.2023.01.004
论文9链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04336-8
论文10链接：https://doi.org/10.1111/pbr.13094
编辑/赵倩男 签审/陈锋