2024年7月6日，安徽农业大学作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室玉米团队向小利副教授课题组在BMC Plant Biology（Q1, 生物学2区，IF 4.3）上发表题为“Genome-wide identification and analysis of monocot-specific chimeric jacalins (MCJ) genes in Maize (Zea mays L.)”的研究性文章。该文章分析了玉米中禾本科特有的一类植物凝集素单子叶嵌合木菠萝素基因（MCJ 基因）。为进一步研究该家族基因对玉米病虫害抗性相关研究提供参考。

近年来由于玉米螟和草地夜贪蛾虫害日趋严重，虫害会带入真菌病害，进一步发生病害，病虫害的发生直接影响玉米的产量和品质。因此，开展玉米病虫害相关研究，挖掘优异的自然变异，培育抗虫材料是玉米抗虫研究的方向。

图1. 玉米中8个MCJ基因染色体分布图

文章结合已有的大麦、水稻、高粱、小麦单子叶嵌合木菠萝素基因家族分析，挖掘了玉米中8个该家族基因（图1）。本研究主要比较了各个禾本科植物中该家族基因的进化关系。并分析了玉米该家族基因的表达情况，结合RNAseq和QRT-PCR结果分析发现它们具有组织特异性（图2），并且呈现两两聚类的特点（图2A）。

图2. 8个MCJ基因表达谱

文章对该基因家族8个基因进行了亚细胞定位分析，发现其中有3个的蛋白在细胞质呈点状结构分布，可能和其参与对病虫害的防御相关。该文章对8个基因的结构进行了预测，发现出现在相同组织表达的两个MCJs具有类似的结构，推测其可能以异源二聚体的形式存在。该研究还对其兔血红蛋白凝集和解凝集功能进行了分析，单个凝集素存在的情况下，发现只有少数凝集素存在凝血功能。该研究为后续对单个MCJ基因的研究提供重要参考。

该论文第一作者为安徽农业大学生命科学学院已毕业硕士研究生江海龙、彭佳健和在读硕士研究生李倩，通讯作者为安徽农业大学抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室向小利副教授。该工作得到了安徽农业大学人才引进等项目的资助。

文章原文链接：https://doi.org/10.1186/s12870-024-05354-4