我所杂草研究室在玉米响应除草剂胁迫研究领域取得新进展

化学除草是当前玉米田杂草防除的最主要方式，是现代农业不可缺少的重要措施。但除草剂是一把“双刃剑”，因除草剂使用不当引发的“除草不增产”已成为当前制约我国粮食稳产增产的关键问题。谷胱甘肽转移酶是由多种功能的蛋白质组成的超家族,在植物遭受高盐、干旱、低温、重金属污染等逆境胁迫时,可清除活性氧,保护植物细胞膜结构和蛋白质活性。因此，对谷胱甘肽转移酶介导的玉米响应除草剂胁迫作用机理进行研究，可以为减轻除草剂的药害以及耐除草剂玉米品种的培育提供理论支撑。

近日，我所杂草研究室在《Agronomy》上在线发表了题为“Role of ZmGST gene family involved in nicosulfuron stress tolerance revealed by genomic and transcriptomic analyses”的研究论文。项目组利用隐马尔科夫模型在玉米全基因组中鉴定到55个ZmGST基因，根据系统发育分析结果对其进行了命名。对其家族成员进行了染色体定位、基因结构、保守结构域、和其他物种（水稻、拟南芥）的同源性等进行了分析。进一步联合抗、感烟嘧磺隆的玉米材料在除草剂胁迫前后的转录组学数据进行分析，发现Tau亚家族成员中的ZmGSTU24, ZmGSTU29, ZmGSTU28以及ZmGSTU19在抗、感玉米材料中的表达量分别相差204.6, 105.7, 20.2和11.3倍，Phi亚家族成员中的ZmGSTF4, ZmGSTF7, ZmGSTF10以及ZmGSTF2相差10.7, 4.6, 3.9和2.4倍。推测抗性玉米较敏感玉米体内存在更多高表达的Tau和Phi亚家族成员，从而在一定程度上减轻了烟嘧磺隆对其的伤害。本研究是杂草研究室在玉米响应除草剂胁迫研究领域上发表的第4篇SCI论文，之前的研究结果相继发表在《International journal of molecular sciences》、《Journal of Integrative Agriculture》以及《Theoretical and Applied Genetics》等期刊上。

我所杂草研究室主任刘小民博士为第一作者，王贵启研究员为该论文通讯作者。该研究得到河北省自然科学基金（C2022301006）、河北省农林科学院科技创新专项（2022KJCXZX-LYS-13）、河北省农林科学院基本科研业务费（2021060204）等项目的资助。