甘蔗（Saccharum spp.）是一种种植于亚热带和热带地区的经济作物，蔗糖占全球和我国食糖产量的比重分别高达70%和85%左右，在农业经济中占有重要地位。干旱、低温、以及病原菌侵染是制约甘蔗生产的主要因素。甘蔗黑穗病是由黑粉菌（Sporisorium scitanmineum）引起的一种世界性真菌病害，严重危害甘蔗产业发展。我国大陆蔗区主栽品种新台糖22号（ROC22）、柳城05-136和桂糖42号等对黑穗病抗性不佳，进一步加大了甘蔗产业的病害胁迫压力。抗病基因工程是防控甘蔗病害的一种经济有效的策略。细胞壁相关受体激酶（wall-associated kinase，WAK）编码与细胞壁相关的功能蛋白，属于植物类受体激酶（receptor-like kinase，RLK）中的一个重要亚家族。WAK基因家族的大部分成员与植物的生长发育、细胞增殖和病原菌抗性密切相关。因此，探究WAK基因家族成员的分子进化机制以及不同成员的功能特性，对植物抗逆分子育种具有较为重要的理论和实践意义。

近日，福建农林大学阙友雄和王恒波团队在国际学术期刊International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区TOP期刊，IF=8.025）在线发表了题为“Identification and characterization of WAK gene family in Saccharum and the negative roles of ScWAK1 under the pathogen stress”的研究论文。该研究基于已报道的甘蔗近缘割手密种和甘蔗栽培种基因组数据库，挖掘甘蔗WAK基因家族成员，并对其进行生物信息学分析，包括系统发育、序列特征、启动子顺式作用元件和表达模式等分析，较为系统地探索了甘蔗WAK基因家族成员的基本特征和表达特性。此外，作者还明确了甘蔗ScWAK1是一个膜蛋白，其通过调控过敏反应（hypersensitive response，HR）和乙烯（ethylene，ET）通路相关基因，负调控植物对病原菌的防御反应。以上研究揭示了甘蔗WAK基因家族的起源、分布和进化，为深入解析ScWAK1基因如何在甘蔗应答生物胁迫中发挥作用奠定了良好的基础，并为甘蔗抗病育种提供了潜在的基因资源。

甘蔗ScWAK1基因在病原菌胁迫下的调控模式

福建农林大学农学院在读博士研究生王东姣为该论文的第一作者；福建农林大学甘蔗综合研究所、农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室、国家甘蔗工程技术研究中心/农学院王恒波副研究员和阙友雄研究员为该论文的共同通讯作者，郭晋隆副研究员参与该项工作。福建农林大学农学院在读硕士研究生覃丽谦、吴明星、邹文会、臧守建、赵振南及林佩霞参与该研究。该研究得到国家重点研发计划（2019YFD1000503和2018YFD1000503）、福建省自然科学基金（2022J01160和2015J06006）、国家自然科学基金（31871688和31501363）和国家糖料产业技术体系（CARS-17）等项目的资助。

原文链接：doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.11.300