园林学院科研团队综述百合属植物逆境胁迫研究进展
科研动态
近日，园林学院孙明教授科研团队回顾了百合属植物逆境胁迫研究进展，在《Horticulture Research》（中国科学院一区，影响因子8.5）以“A comprehensive review of physiological and molecular responses to stress of lilies (genus Lilium)”为题发表综述论文。
百合是重要的观赏植物，部分种类还具有药用、食用以及保健品、化妆品开发价值。由于百合童期长、遗传背景复杂且基因组庞大，传统育种方法对其抗性改良效率有限。尽管新兴技术为百合抗性育种提供了机遇，但其成功应用依赖于对抗逆响应机制的深入理解。然而，目前仍缺乏对该领域研究进展的全面梳理。
团队系统梳理了百合在各种生物及非生物胁迫、连作障碍下的生理与分子响应机制，探讨了当前研究的局限与挑战，并展望了新兴技术在提升百合逆境适应性方面的应用潜力。这些发现为推动百合抗逆研究与培育抗逆品种提供了重要参考依据。
图1 百合响应高温胁迫的生理与分子机制
现有研究已逐步揭示活性氧系统、植物激素和不同家族转录因子在百合抗逆过程中的重要调节作用，包括ABA信号介导的非生物胁迫响应，SA、JA信号介导的生物胁迫响应，以HSP/HSF家族为核心的热胁迫调控，NAC家族参与的盐、旱胁迫调控，WRKY家族转录因子介导的多重胁迫反应，以及MYB、bZIP等家族参与的胁迫调控等；此外，microRNA及苯丙烷代谢等次生代谢途径在百合抗逆中的作用也得到初步研究。
图2 百合响应盐、干旱和冷胁迫的生理与分子机制
目前在百合对热、盐、旱、冷以及镰刀菌、葡萄孢菌和病毒等病原体响应，以及连作障碍等方面已取得实质性进展，但在百合对虫害（如蚜害）、涝害和重金属污染等方面研究较少。此外，大量的野生百合资源尚未被充分评估与利用。
图3 百合响应生物胁迫的生理与分子机制
未来，一方面可利用纳米材料与微生物制剂等绿色技术提升生产过程中百合的抗逆性；另一方面，应加强跨学科、跨机构的技术与资源合作，在对百合种质资源的系统调查与评估的基础上，充分发挥人工智能对多维度组学数据的整合、分析能力，并借助现代生物技术加速百合抗性基因的发现与利用，以培育品质优、抗性强的百合新品种。
图4 百合连作障碍的潜在形成机制与缓解策略
园林学院博士后唐玉超、硕士研究生谭博毫和刘惠玉为论文共同第一作者，孙明教授为论文的通讯作者，北京林业大学为第一署名单位。
该研究得到了国家自然科学基金（32471936）、国家资助博士后研究人员计划项目（GZC20230248）以及中央高校基本科研业务费专项资金（QNTD202503）的资助与支持。
论文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf347
作者：谭博毫、唐玉超；审稿：姚朋
编辑：李锐审核：杨金融
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