近日，云顶娱乐-全球高端娱乐平台-真人游戏 & 体育竞猜 黄远教授团队在《Horticulture Research》在线发表题为《Integrated multi-omics analysis reveals the molecular mechanism of light intensity-enhanced healing in cotyledon-less splice grafted watermelon》的研究论文。该研究整合多组学，系统解析了嫁接前高光强处理，通过调控激素信号、碳水化合物代谢与木质素生物合成，从而显著提高砧木无子叶西瓜嫁接成活率的分子机制，为植物工厂高效嫁接育苗提供重要的理论依据和操作技术。
嫁接是西瓜生产中应对生物与非生物胁迫、提高果实产量与品质的关键技术。传统嫁接方法因保留砧木子叶，易导致砧木萌蘖再生，增加人工成本与生产投入。无子叶嫁接通过彻底去除砧木子叶及腋芽分生组织，从根本上解决了萌蘖问题。然而，由于作为激素与碳水化合物关键来源的子叶被切除，无子叶嫁接成活率与幼苗质量一直较低。本研究创新性提出一种基于光强调控的砧木无子叶嫁接策略，通过设置四种光强组合（HS/HR、HS/LR、LS/HR、LS/LR），发现在砧木培养阶段，用300 µmol·m⁻²·s⁻¹高光强处理，可使嫁接成活率提升至98%以上，并显著促进嫁接后愈伤组织形成、维管重连及幼苗生长。
为深入解析高光强促进嫁接愈合机制，研究团队整合代谢组与转录组数据，系统揭示光调控下关键代谢物与基因网络的协同作用。代谢组分析表明，高光强处理显著提升砧木与接穗中多种植物激素（如生长素、细胞分裂素）、碳水化合物（如D-半乳糖、半乳糖醇）以及木质素前体（如肉桂酸、香草苷）积累水平，为嫁接界面愈合提供了必需的信号物质与能量来源。转录组数据进一步显示，高光强处理通过显著富集植物激素信号、苯丙烷生物合成及淀粉与蔗糖代谢通路，进而激活PXY、NAC086、CALS7、TMO6等嫁接愈合相关基因表达，促进嫁接界面细胞增殖与分化。
基于此，研究团队提出一种光强调控嫁接愈合的分子模型：高光强通过促进砧木与接穗中激素和糖类的转运与积累，激活激素信号通路（AUX1、ARF、CRE1）、苯丙烷生物合成关键酶（PAL、CYP73A、4CL）以及糖代谢相关基因（INV、SUS、HK），共同驱动愈伤组织增殖、细胞壁重建和维管组织早期分化与重连，最终实现无子叶嫁接的高效愈合。
该研究首次从多组学层面揭示了光强调控砧木无子叶西瓜嫁接愈合的分子机制，为植物工厂砧木无子叶嫁接技术的优化提供了可行的光调控策略，对推动西瓜高效、低成本嫁接育苗具有重要指导意义。
云顶娱乐-全球高端娱乐平台-真人游戏 & 体育竞猜 黄远教授为通讯作者，博士研究生Yehia Abouseif为论文第一作者，别之龙教授、日本京都大学Michitaka Notaguchi教授、广西蚕业技术推广站卿军和谢启凡老师、广东省农业科云顶娱乐 设施农业研究所曹海顺博士参与了论文研究。该研究得到国家自然科学基金、国家西甜瓜产业技术体系、湖北省重点研发计划等项目资助。
原文链接 //doi.org/10.1093/hr/uhaf293
文字：阿克拜尔江
审核：黄远
