News & Featured Articles

云南省农业科学院甘蔗研究所育种创新团队 关于独脚金内酯生物合成基因在调控甘蔗分蘖及增强其干旱胁迫响应能力的研究

• 分蘖数是决定甘蔗（Saccharum spp. hybrids）产量的关键农艺性状。作为植物激素，独脚金内酯（Strigolactones, SLs）能够调控植物株型。DWARF27（D27）是SLs生物合成途径中的关键酶，催化可逆异构化反应。甘蔗中的D27同源基因ScD27.2，其启动子含有多个非生物胁迫响应元件，表明其可能在SLs生物合成和胁迫耐受中具有重要作用。ScD27.2可能通过优化甘蔗农艺性状，特别是分蘖数和产量，阐明其作用机制将有助于培育高产、抗逆甘蔗新品种。

  近期，云南省农业科学院甘蔗研究所育种创新团队完成的题为“ScD27.2 gene regulation mechanism during sugarcane tillering and growth”的研究在Journal of Integrative Agriculture（JIA）2026年2期正式发表。

  该研究采用RNA干扰技术和过表达策略，对甘蔗品种‘XTT22’植株中的关键类胡萝卜素异构酶基因ScD27.2进行沉默和过表达处理。与野生型‘XTT22’相比，沉默株系中的ScD27.2表达量降低，分蘖数增加；而过表达株系中的ScD27.2表达量增加，分蘖数减少。其中，过表达株系表现出明显的侧芽萌发，而沉默甘蔗株系的抗旱性降低。在正常光照和水分管理条件下，转基因甘蔗植株的分蘖数和株高存在显著差异。长期干旱胁迫下，沉默株系的株高显著低于野生型‘XTT22’和过表达株系，呈现出矮化、多分蘖的表型。此外，沉默株系中的SLs含量显著下降。因此，ScD27.2在干旱胁迫下调控甘蔗的分蘖数，且干旱相关转录因子ScMYB44可能参与ScD27.2对干旱胁迫的响应。

  

  转基因甘蔗表型

  
  

  长期干旱胁迫下转基因甘蔗表型

  
  

  干旱胁迫下转基因甘蔗株系的抗旱性评价

  
  

  ScD27.2基因与转录因子ScMYB44的互作

  
  

  因此，ScD27.2基因是SLs生物合成途径中的一个保守基因，它可能对非生物胁迫作出响应，并在甘蔗分蘖过程中发挥调控作用。甘蔗的分蘖受干旱、光照和磷酸盐胁迫等环境因素的影响。研究结果揭示了甘蔗在胁迫条件下分蘖的机制，为高产甘蔗育种提供了理论基础。

  云南省农业科学院甘蔗研究所郭家文研究员、刘新龙研究员和昝逢刚研究员为本文通讯作者，吴转娣副研究员为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（31860405）和国家热带作物育种重点实验室项目（NKLTCBYAAS-2024-S05）的资助。
  

  
  

  Cite the article: Zhuandi Wu, Xin Hu, Wenzhi Wang, Zhengying Luo, Naveed ur Rehman, Peifang Zhao, Jiayong Liu, Shuzhen Zhang, Fenggang Zan, Xinlong Liu, Jiawen Guo. 2026. ScD27.2 gene regulation mechanism during sugarcane tillering and growth. Journal of Integrative Agriculture, 25(2): 694-708.

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311925001017

  
  

Pubdate： 2026-02-26    Viewed： 2