Research Focus

       随着全球气候变暖，洪涝灾害发生频率及危害程度逐年增加。我国长江中下游及其以南地区持续性大范围降雨频发，包括黄瓜在内的作物生产受涝胁迫危害日益严重。

植物受涝导致根系周围的氧气含量仅有正常栽培条件的1/10000，形成严重的低氧胁迫。低氧环境下，根系氧化磷酸化无法进行，三磷酸腺苷（ATP）的合成大量减少，引起原生根活力下降、叶片黄化及生殖发育受阻等障碍。植物为了缓解低氧危害，会从受涝部位产生不定根，新形成的不定根距离水面近，容易获得氧气，涝胁迫解除后可以替代受损的原生根系使植株恢复生长。不定根形成能力的强弱是决定黄瓜涝胁迫抗性的关键形态指标。不定根形成数量多，生长速度快的黄瓜品系耐涝性强，胁迫解除后恢复生长快；而不定根形成数量少的品种易受涝衰亡（图1）。

    不定根形成包括根原基发生、突破表皮和不定根伸长，三个发育过程既相互依赖又分别受到不同信号的调控。本课题组从正向遗传角度挖掘调控不定根形成的关键候选基因，通过多组学联合分析挖掘调控不定根形成过程的关键基因，希望能够探明调控不定根形成的信号转导途径，为瓜类作物耐涝新种质创制奠定理论基础。