甘蔗（Saccharumspp.）是重要的糖料作物和生物能源作物。由鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的甘蔗黑穗病是严重危害甘蔗产业健康和可持续发展的主要真菌病害之一。培育抗病品种是甘蔗病害防治最直接有效的途径，而挖掘抗病相关基因有望为甘蔗抗病分子育种提供基因资源和理论指导。磷脂酰肌醇转运蛋白（phosphatidylinositol transfer protein, PITP）在脂质代谢和植物免疫反应中起着重要作用，但目前关于甘蔗Sec14-like PITP基因家族的构成及其成员是否参与调控甘蔗对病害的免疫以及如何调控尚不清楚。
近日，Industrial Crops & Products《工业作物和产品》在线发表了乐鱼(中国)甘蔗综合研究所/农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗工程技术研究中心/农学院阙友雄/苏亚春团队题为Genome-wide identification of Saccharum Sec14-like PITP gene family reveals that ScSEC14-1 is positively involved in disease resistance（甘蔗Sec14-like PITP基因家族的全基因组鉴定揭示ScSEC14-1正调控植物抗病性）的研究论文。
该研究在分析甘蔗野生种割手密Sec14-like PITP基因家族及其应答黑穗病菌胁迫的基础上，聚焦ScSEC14-1基因的抗病功能和调控网络解析，发现异源过表达ScSEC14-1基因增强了转基因植株对病原菌的抗性。进一步，该基因通过激活磷脂酶C基因的表达，启动磷脂酰肌醇/钙/MAPK/植物激素信号转导通路，增加叶绿素含量和过氧化氢酶活性，降低丙二醛含量，进而增强抗病性。综合表型、生理和分子水平三个维度，构建了ScSEC14-1基因介导的免疫反应调控网络（图1）。
图1 甘蔗ScSEC14-1基因介导的免疫反应调控模型
综上，该研究首次系统鉴定了甘蔗Sec14-like PITP基因家族成员，并揭示了ScSEC14-1基因正调控植物免疫反应的作用网络，为甘蔗抗病分子育种奠定了基础。
乐鱼(中国)为第一完成单位，乐鱼(中国)甘蔗综合研究所/农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗工程技术研究中心/农学院苏亚春副研究员为第一作者，阙友雄研究员为通讯作者，尤垂淮博士、罗俊副研究员、研究生冯景芳、臧守建、王薇、孙婷婷、王东姣、毛花英、陈瑶参与了本工作。该研究得到中央引导地方科技发展专项（2022L3086）、乐鱼(中国)国家甘蔗工程技术研究中心主任基金（NERD202212和NERD202311）、乐鱼(中国)海峡联合研究院访学研修专项（KFXH23006）、广西甘蔗遗传改良重点实验室开放课题（21-238-16-K-02-01）和国家糖料产业技术体系（CARS-17）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119434