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JIA优先上线 | 沈阳农业大学于海秋教授团队在解析花生开花期低温导致花粉败育机制方面取得新进展

2026-05-09 06:52:38

近期，沈阳农业大学农学院于海秋教授团队完成的题为“Integrated physiological, transcriptomic and metabolomic analyses reveal that ABA-linked carbohydrate metabolic imbalance causes low temperature-induced pollen sterility in peanut”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究整合形态生理、转录组和代谢组数据，系统比较了不同耐低温花生基因型在花期低温胁迫下的响应差异，揭示了ABA与糖代谢协同调控花粉育性的关键机制，并挖掘了参与调控的基因和代谢物。
该成果为解析花生花期低温适应性的分子基础提供了新见解，也为耐低温花生品种的选育奠定了理论基础。

研究发现低温胁迫下，花生花粉活力显著下降，表现为花粉萌发率和活力降低、形态异常，且低温敏感品种NH9的花粉损伤程度明显高于耐低温品种NH5。这表明低温主要通过影响花粉质量而非数量导致结实率下降，进而导致产量损失。

整合转录组和代谢组分析发现，低温胁迫显著扰乱了花药中淀粉和蔗糖代谢、糖酵解及TCA循环途径。耐低温品种NH5通过上调淀粉降解酶、蔗糖分解酶及糖酵解关键酶基因表达，维持了较高的己糖水平和TCA循环通量，保障了能量供应。相反，低温敏感品种NH9淀粉和蔗糖过度累积而己糖供应短缺，能量代谢受阻。此外，NH5花药中ABA积累水平显著低于NH9，缓解了ABA对碳代谢的抑制作用。这些调控差异共同构成了NH5维持花粉活力和耐低温的分子基础。

沈阳农业大学钟超副教授和于海秋教授为论文的共同通讯作者，博士生李钊为第一作者。

该研究获得国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-13）和辽宁省科技重大专项（2025JH1/11700015）项目的资助。

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Integrated physiological, transcriptomic and metabolomic analyses reveal that ABA-linked carbohydrate metabolic imbalance causes low temperature-induced pollen sterility in peanut - ScienceDirect

Cite the article:

Zhao Li, Yu Liu, Zehua He, Xiaoguang Wang, Chunji Jiang, Shuli Kang, Xibo Liu, Shuli Zhao, Jing Wang, He Zhang, Xinhua Zhao, Chao Zhong, Haiqiu Yu. 2026. Integrated physiological, transcriptomic and metabolomic analyses reveal that ABA-linked carbohydrate metabolic imbalance causes low temperature-induced pollen sterility in peanut. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.035

研究团队简介

沈阳农业大学花生研究所成立于2013年，是校属科研机构。学术方向带头人于海秋教授，团队负责人赵新华教授、副院长，现有固定人员13人，其中教授4人，副教授4人，博导2人、硕导10人，现有博士、硕士研究生72人。为国家花生产业体系栽培生理岗位科学家、国家现代农业产业技术体系花生产业辽宁创新团队首席专家单位，国家花生工程技术研究中心沈阳花生科研工作站所在地。花生研究所立足辽宁、面向东北，围绕国家花生发展战略需求及生产存在的实际问题，以突破花生生产关键技术难题、提高科技自主创新能力为核心，以促进花生高产优质高效为目标，主要开展花生优良种质资源创制、花生精简化高效栽培理论与技术、花生逆境生理及调控等科研工作。现拥有花生分子生物学实验室、花生栽培生理实验室、花生育种实验室、教授工作室、教师工作室、研究生工作室、田间作业室、种子储藏室等共1500m2，万元以上先进仪器120台套。在沈阳农业大学试验基地、海南繁育基地拥有试验基地50余亩，在兴城市羊安乡、阜蒙县泡子镇、康平县海洲乡等花生主产区建有新品种示范及栽培技术示范与实习基地1500余亩。长期与美国、韩国、日本、山东、河南等科研院所开展合作研究，先后承担了国家自然科学基金青年基金、面上项目、国家花生产业体系栽培生理岗位科学家建设项目、“十三五”“十四五”国家重点研发项目子课题、辽宁省科技重大专项、国家现代农业产业技术体系花生产业辽宁创新团队建设项目等60余项，获国家教学成果二等奖、辽宁省教学成果特等奖、一等奖、农业部农牧渔丰收奖二等奖、辽宁省科技进步二等奖、辽宁农业科技贡献一等奖等省部级以上奖励15项，在国内外重要学术期刊上发表论文200余篇。选育花生品种18个，主编、参编农业部“十二五”、“十三五”规划教材4部，出版著作8部，制定地方标准8项。

| 图文由作者团队提供

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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