百合球茎形成过程中生长素-蔗糖关系的研究

一项研究揭示了生长素和蔗糖代谢如何调节叶百合的球茎发育。通过控制生长素水平和检查关键的蔗糖代谢基因，研究人员发现低生长素浓度可以促进球茎的形成。这一发现为园艺提供了有希望的启示，为通过激素和代谢途径改善球茎繁殖提供了新的策略

百合中的球茎是至关重要的营养生殖器官，确保植物的生存和繁殖。然而，这些结构的启动尚不清楚，尤其是激素和代谢途径的作用。生长素是一种植物激素，可以调节各种生长过程，包括侧器官的形成。蔗糖代谢为植物发育提供了必需的能量和底物

尽管有这些已知的功能，生长素和蔗糖代谢在球茎发育中的相互作用仍不清楚。基于这些挑战，有必要进行深入研究，以了解延髓起始的机制

北京农林科学院和中国农业大学的研究人员于2024年2月23日在《园艺研究》杂志上发表了一项研究，揭示了生长素调节叶百合球茎发育的机制。这项研究调查了生长素水平如何通过处理和基因沉默来影响蔗糖代谢和随后的球茎形成

本研究的重点是了解生长素在叶百合球茎发育中的作用。采用吲哚-3-乙酸（IAA）和生长素转运抑制剂N-1-萘基邻苯二甲酸（NPA）的外源处理来控制叶腋中的生长素水平。结果表明，通过NPA处理或沉默生长素生物合成基因LlYUC6和LlTAR1实现的低生长素浓度显著增强了球茎的形成

组织学观察证实，球茎发育与生长素水平降低和蔗糖代谢基因LlSusy1和LlCWIN2表达增加相吻合。这些基因被发现有助于蔗糖降解，导致更高的葡萄糖水平，从而促进球茎发育

此外，该研究还鉴定了转录因子LlbHLH35，它直接激活LlSusy1以响应生长素信号传导，从而将生长素含量与蔗糖代谢联系起来。这项研究强调了生长素-蔗糖模块在调节球茎发育中的关键作用，为通过激素和代谢调控促进百合繁殖提供了一种潜在的策略

该研究的首席研究员吴健博士评论道，“我们的发现揭示了生长素和蔗糖代谢在百合球茎发育过程中的复杂相互作用。通过理解和操纵这些途径，我们可以潜在地改善百合和其他园艺作物的营养繁殖。”

这项研究的见解对园艺有重大意义。通过化学物质或遗传学控制生长素水平可以增强球茎的形成，提高百合的繁殖效率。这可能会带来优化球茎产量和质量的新技术，使种植者和育种家受益。了解这些控制措施也可以提高其他作物的繁殖方法和产量