马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球第四大粮食作物，仅次于小麦、水稻和玉米，其广泛的适应性及高产量使其成为保障全球粮食安全的重要作物。然而，近年来，全球气候的变化以及环境压力的增加给马铃薯的种植带来了严峻的挑战。因此，如何提高马铃薯的产量与适应性成为研究的热点。马铃薯块茎的形成不仅对作物产量和品质具有重要意义，也是理解植物储藏器官发育机制的核心科学问题。研究发现，SELF PRUNING 6A（StSP6A）是诱导块茎形成的关键信号之一。StSP6A的发现为深入研究结薯过程的调控机制及提高作物抗逆性提供了科学依据。
2025年1月，Horticulture Research上线了（Advance Access）上海交通大学农业与生物学院和中国农业科学院蔬菜花卉研究所合作完成的题为 Regulation of storage organ formation by long-distance tuberigen signals in potato 的综述论文。
本文回顾了马铃薯块茎形成的发育过程，并深入剖析了StSP6A在这一过程中的核心作用。StSP6A在叶片中的表达受到光周期和温度的调控（图1），由叶片合成的StSP6A蛋白通过长距离运输到地下匍匐茎顶端。在这一过程中，StSP6A与其他核心转录因子形成“块茎原激活复合物”（Tuberigen activation complex，TAC），从而有效促进块茎的形成。与此同时，StSP6A通过调控多种激素信号通路（如生长素、细胞分裂素和赤霉素）和糖分分配途径（图2），促进细胞分裂与膨大，从而完成块茎的发育。此外，StSP6A在块茎发育中的自我调控功能及其与糖代谢相关通路的相互作用，为探索块茎形成的分子基础提供了新的研究视角。这些发现不仅加深了对块茎形成信号网络的理解，也为马铃薯遗传改良和分子育种提供了全新策略。
图1 光周期和高温对StSP6A的转录调控
图2 参与马铃薯匍匐茎向块茎转变过程的StSP6A调控通路
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