马铃薯是全球重要的粮食作物，其块茎休眠期的调控对粮食储存和生产具有重要意义。休眠的解除是影响马铃薯种薯生产和贮藏质量的关键因素，过早或不均匀的发芽会影响产量和商品价值。因此，研究马铃薯块茎休眠与发芽的分子机制对于提高马铃薯的生产效率和延长储藏期具有重要的应用价值。目前，马铃薯休眠解除的机制尚未完全阐明，已有研究多集中在生理生化指标和单一组学分析上，缺乏对多组学数据的综合研究。

近日，由云南大学邓纲副研究员联合云南师范大学生命科学学院王洪洋教授团队在国际知名期刊《Physiologia Plantarum》在线发表了题为“Integrated physiological, transcriptomic and metabolomic analyses reveal potential mechanisms of potato tuber dormancy release”的研究论文。研究通过结合生理学、转录组学和代谢组学联合分析，将有助于揭示马铃薯块茎休眠解除的分子机制，为马铃薯的分子育种和休眠期调控提供理论依据。

研究基于对两个马铃薯品种（长休眠品种和短休眠品种）在不同休眠状态下的生理学、转录组学和代谢组学数据的分析，发现块茎休眠解除过程中，芽眼处的还原糖、蔗糖酶、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的含量明显增加，而蔗糖和淀粉的含量显著降低。研究还发现，在两个品种的休眠解除状态下，玉米素生物合成途径的相关基因表达上调，与块茎发芽密切相关。相比之下，短休眠品种在玉米素生物合成途径和谷胱甘肽代谢途径中表现出更为显著的代谢变化，而长休眠品种则在苯丙素生物合成途径和磷酸戊糖途径中表现出显著的积累。值得关注的是，玉米素生物合成途径的相关基因和代谢物在促进发芽过程中发挥了关键作用。研究结果为马铃薯块茎品质改良和分子育种提供了理论基础和新思路。    

   

云南大学农学院已毕业硕士生刘浩（现西南联合研究生院博士生）为论文第一作者，云南师范大学王洪洋教授和云南大学邓纲副研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、云南省基础研究项目和兴滇人才计划的资助。    

原文链接：

https://doi.org/10.1111/ppl.70081