2025年8月22日，我所与河南农业大学联合在国际知名学术期刊《BMC Plant Biology》（中科院2区，TOP期刊，IF=4.8）发表题为“Integrative analysis of different low-light-tolerant watermelon lines in response to low-light stress”的研究论文。本研究阐明了不同基因型西瓜对弱光的响应机制，为耐弱光种质资源的创制与新品种培育奠定了理论基础。

西瓜是全球重要的葫芦科作物。低光胁迫会因引发多种生理紊乱而抑制植株生长，这已成为中国北方地区保护性栽培西瓜面临的主要障碍之一。该研究选取低光耐受型（HY-25）和低光敏感型（DQ-22）两个品系，通过生长表型分析、光合指标测定、碳水化合物代谢评估、RNA测序（RNA-seq）以及叶片中光合与生长素代谢相关基因表达水平检测，对比低光胁迫与正常光照条件下的差异。

低光处理显著抑制了西瓜幼苗的生长发育，其中DQ-22植株的抑制程度更为明显。与HY-25植株相比，低光处理后DQ-22植株叶片的生物量积累减少，活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量显著升高。DQ-22株系在叶片中表现出光合速率（Pn）大幅下降（达81.32%)和光系统II最大光化学效率（Fv/Fm，21.10%）。基因表达分析显示，与HY-25叶片相比，DQ-22叶片中参与光捕获的叶绿素蛋白复合体、光系统II、光系统I通路、光合电子传递及F型ATP酶通路相关基因表达水平显著降低。此外，在低光处理条件下，耐受株系（HY-25）中光合器官碳固定、卟啉代谢及生长素代谢相关基因的表达量均显著高于敏感株系（DQ-22）。

在读博士研究生马肖静为第一作者，我所赵卫星研究员和河南农业大学董韩教授、张涛副教授为通讯作者，我所李晓慧副研究员、高宁宁副研究员参与部分研究工作。本研究得到了国家现代农业产业技术体系（CARS-25）和河南省重大科技专项（241100110200）等项目的资助。

文章链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40841994/