近日，中国林业科学研究院亚热带林业研究所林木种质资源研究团队在《国际生物大分子期刊》（International Journal of Biological Macromolecules）上发表了研究论文。

收集松脂。中国林科院亚林所供图

  ?

论文以重要采脂树种湿地松为研究对象，创新性地整合了高通量表型分析、全基因组关联分析（GWAS）和遗传转化技术，成功鉴定出调控松脂主要成分合成的关键基因及其表达变异，并首次通过实验验证了候选基因PeERF168在调控松脂产量和α-蒎烯含量中的关键作用。这一发现为解析松脂合成的分子机制提供了新的见解，也为后续的分子育种和遗传改良奠定了重要基础。

松脂作为松树自身防御机制的重要产物，不仅具有重要的生态功能，还蕴含着巨大的工业价值。松脂及其衍生物在医药、航天、食品、化工和绿色能源等众多领域发挥着不可替代的作用。然而，长期以来，松脂合成的遗传基础尚未被深入研究。

松脂采样。中国林科院亚林所供图

  ?

该研究团队在前期工作中取得了重要突破，成功开发了湿地松240份基因型的外显子区域SNP标记和转录表达谱，并鉴定出大量与松脂产量相关的候选基因。

为进一步揭示松脂合成的遗传机制，该团队采用GC-MS技术对松脂样品进行系统检测，创新性地建立了α-蒎烯和β-蒎烯的高通量近红外光谱预测模型，整合GWAS和eQTL定位鉴定出4个调控α-蒎烯合成的关键基因，并详细分析了其表达变异对α-和β-蒎烯的生物合成的影响。

异源转化烟草结果表明，过表达PeERF168基因能够显著上调单萜类物质的合成，同时抑制倍半萜雪松醇的生成。

研究得到农业生物育种国家科技重大专项和科技部国家重点研发计划等项目的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139728