


萱草(Hemerocallis fulva)被誉为中国“母亲花”,是兼具观赏、药用与文化价值的经典宿根花卉,在我国园林造景与产业化栽培中应用广泛。夏季梅雨季节洪涝引发的淹水胁迫会造成根系低氧、活性氧积累、能量代谢紊乱,严重制约萱草生长与品质提升,但其耐涝分子机制长期未被系统解析。
2026年1月,Ornamental Plant Research 在线发表了由安徽农业大学、上海应用技术大学、宁波市农业科学研究院和西北农林科技大学合作完成的题为Transcriptome profiling reveals molecular mechanisms underlying waterlogging tolerance in daylily 的研究论文。
本研究基于对23份萱草种质观察到的水涝情况下表现型变化,选定了包括叶形、叶色、茎色及恢复40天后形态变化等多种指标构建评价体系来评估其潜水耐受性,筛选出高耐淹品种5个,高敏感品种4个。并且结果显示,淹水胁迫对萱草生长的抑制作用呈现显著的品种差异性:高耐淹品种‘Here Lies Butch’在淹水及恢复期均能维持相对良好生长状态,而高敏感品种‘Bonibrae Sharky’则出现严重萎蔫、黄化乃至整株受损(图1)。

图1 不同萱草品种在涝害处理后不同天数的典型症状
转录组分析进一步揭示,淹水胁迫触发萱草根系乙烯生物合成、活性氧产生与清除、酒精发酵、脱落酸及赤霉素合成、细胞程序性死亡等关键通路的显著调控(图2),同时激活ERF、MYB、NAC、WRKY、ZFP等多家族转录因子参与调控网络。此外,研究通过对比耐淹与敏感品种的基因表达模式揭示了萱草耐涝的核心机制:高耐淹品种通过强化乙醇发酵通路保障低氧下能量供应,调控细胞程序性死亡促进通气组织形成,同时维持活性氧稳态以减轻氧化损伤;而高敏感品种因乙烯与活性氧过量积累、能量代谢紊乱,导致根系结构受损、抗逆能力大幅下降。随后构建了基于表达数据的相互作用网络,揭示了ACS1 与ZFP62/NAC100、ACO1b 与ERF1/ZFP19/bHLH49、RbohD 与MYB4/ZFP63、SOD2/SOD4 与MADS23,以及ADH1b 与MYB39 之间的高度相关性。这表明,淹水胁迫下萱草根系的通路调控与转录因子互作共同决定其耐涝能力,耐淹品种的高效通路激活与代谢平衡是抵御低氧逆境的核心。

图2基于转录组分析的淹水胁迫响应相关各通路差异表达基因表达谱
本研究系统解析萱草耐涝分子机制,建立科学的耐淹性评价体系,鉴定的核心通路、关键基因与转录因子,为萱草耐涝分子育种、低洼地区园林应用、抗逆栽培技术研发提供核心理论依据,完善了宿根花卉非生物胁迫应答理论体系。
本研究由安徽农业大学、上海应用技术大学、宁波市农业科学研究院、西北农林科技大学合作完成。论文第一作者为安徽农业大学尹冬梅教授,通讯作者为尹冬梅教授、孙道阳副教授、范敏副教授。本工作得到了园艺作物种质资源创新与利用重点实验室(安徽农业科学院省园艺研究所合建)(AHYY2023001)、中国国家科学基金(31701963)、安徽农业大学高层次人才项目(rc372303)、2022年教育部“春晖计划”科学研究项目(HZKY2022095)以及上海农业应用技术开发项目的支持资助。


特邀作者:尹冬梅
编辑:顾笑寅
审核:史安琪
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关于Ornamental Plant Research
Ornamental Plant Research是一本开放获取的期刊,致力于传播观赏植物领域的最新研究进展,专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授和东北师范大学生命科学学院高翔教授共同担任。目前期刊已被ESCI、Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。科睿唯安JCR2024影响因子:2.5,位于园艺二区Top。2026年新锐期刊分区:位于农林科学大类二区、园艺小类二区。
期刊官网:
www.maxapress.com/opr

投稿链接:
mc03.manuscriptcentral.com/ornpr

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