近期，国际学术期刊《BMC Plant Biology》，在线发表了东北农业大学理学院刘春红老师的题为“Expression andFunctional Analysis of the Propamocarb-Related GeneCsDIR16in Cucumbers”的研究论文。

黄瓜（Cucumis sativusL.）是主要的温室蔬菜之一，对水分、肥力、温度、湿度等生长条件要求较高。由于温室内湿度、温度较高，容易引发病虫等非自然灾害，霜霉病是比较常见且危害严重的病害之一。霜霉威是一种低毒杀菌剂，具有局部内吸作用能够快速被植物吸收，有效防治病害的发生，半衰期短，毒性低，为我国农业部推荐的可以在无公害农产品生产中使用的农药品种之一。但是由于菜农的不正确过量地使用，会导致黄瓜进入市场销售时，霜霉威残留量严重超标，危害消费者健康。研究黄瓜低农药残留问题，对提高我国黄瓜产品的品质和质量，保障人民群众的饮食安全，对提升我国蔬菜产品的在国际上的竞争能力方面有着非常重要的理论意义和现实意义。在无法避免施用农药的情况下，选择农药吸收量小、有效降解农药的品种，可以从根本上解决农残量超标问题。

本研究在Solexa测序霜霉威胁迫后低霜霉威残留品种D0351转录组基础上，筛选出符合|log2Ratio|≥1、P-Value≤0.01、FDR≤0.001，在D0351和D9320中表达模式存在明显差异的CsDIR16基因，以D0351和高残留品系D9320为研究对象，利用生物信息学、分子生物学等手段进行了深入研究。本研究成功克隆CsDIR16全长，黄瓜基因组中一共筛选出23个CsDIR家族基因，归属于a、b、d、e四个亚家族，响应霜霉威胁迫4个CsDIR家族基因中CsDIR16响应霜霉威胁迫差异表达最大；在霜霉威胁迫下，CsDIR16的表达存在品种间特异性和组织表达特异性；成功构建CsDIR16-pGII-EGFP绿色荧光蛋白融合表达载体，CsDIR16主要定位于细胞核中，是核主效蛋白；成功构建植物正义表达载体pCXSN-CsDIR16(+)和反义表达载体pCXSN-CsDIR16(-)，并利用农杆菌介导将重组质粒转入D9320，获得抗性植株。抗性植株霜霉威胁迫后残留量检测，证实CsDIR16基因的过表达对降低D9320中霜霉威的残留量起到了积极作用，初步证实CsDIR16基因具有降低霜霉威残留的功能；推断CsDIR16(+)与可溶性糖和POD之间存在相互作用关系，而与可溶性蛋白、SOD、GST、GR之间不存在明显相互关系。MDA含量可以有效证实CsDIR16(+)基因的转入随着霜霉威残留量降低，对膜脂具有修复能力；推测CsDIR16基因降低霜霉威残留的途径为：霜霉威胁迫会导致ROS在植物体内累积，从而激活苯丙烷代谢通路，POD酶活性与CsDIR16相互作用生成木质素，增加木质素积累，从而降低霜霉威胁迫造成的活性氧对质膜造成的伤害，加速霜霉威的降解。

论文的第一作者为刘春红，通讯作者为秦智伟教授。该项研究受到国家自然基金（31272158和31401863）及黑龙江省青年创新人才项目（UNPYSCT-2016007）基金的支持。