近日，自治区农科院果蔬研究所蔬菜与设施园艺创新栽培团队在植物学国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》（IF=10.5/Q1）在线发表题为“Loss-of-function mutation in CER2-LIKE1 reduced accumulation of cuticular wax and susceptibility to thrips in Welsh onion”的研究论文。该研究首次在大葱中揭示了表皮蜡质合成关键基因AfCER2-LIKE1调控超长链脂肪酸合成的分子机制，并阐明了其突变导致大葱蓟马抗性增强的新机理，为培育抗蓟马大葱新品种提供了重要的基因资源和理论依据。
植物表皮蜡质是覆盖于其表面的疏水性保护层，在抵御生物和非生物胁迫中发挥关键作用。然而，目前关于葱属类蔬菜表皮蜡质合成的分子基础及其与抗虫性的关联尚不明晰。本研究通过鉴定一个具有光泽表型的大葱突变体（gl），克隆并解析了其关键基因AfCER2-LIKE1的功能，为深入理解植物-昆虫互作开辟了新视角。研究表明，突变体（gl）中AfCER2-LIKE1基因启动子区逆转座子的插入和编码区的移码突变导致其丧失功能。通过酵母异源表达系统证实AfCER2-LIKE1能与脂肪酸延长酶复合体关键组分AfKCS11形成复合物，共同调控超长链脂肪酸从C28到C30的延伸过程。蓟马是葱属类蔬菜上的常见害虫，不仅直接刺吸植物汁液造成危害，还能传播多种病毒病，严重影响蔬菜的产量和品质。通过田间和室内试验均证明了gl突变体对蓟马的抗性显著增强。综上所述，本研究揭示了无蜡突变体大葱中AfCER2-LIKE1基因的功能发生改变，无法产生VLCFA，并表现出了抗蓟马能力提高的特性，该成果为利用分子设计育种手段创制抗蓟马大葱新种质奠定了坚实基础。
自治区农科院果蔬所蔬菜与设施园艺创新团队邢嘉怡博士为论文第一作者，北京市农林科学院王永勤研究员为该研究通讯作者。该研究工作受到国家自然科学基金项目的资助。
