为做好2025年度云南省科学技术奖励提名工作，确保科技奖励的公正性，完善科技奖励的社会监督工作，根据《云南省科技厅关于2025年度云南省科学技术奖提名工作的通知》等相关要求，现将我校参与2025年度云南省科学技术奖励的非涉密项目(人)予以公示：
一、 项目名称：工业大麻低钾胁迫适应与光质调控增效的分子生理机制解析
二、 提名者：云南大学
三、 提名等级：云南省自然科学三等奖
四、 项目简介
钾素是植物生长和抗逆性调节的核心元素，土壤缺钾已成为全球农业资源可持续发展的重要挑战。工业大麻（Cannabis sativa L.）作为高价值经济作物，其钾素利用机制尚未系统解析。此外，光照是工业大麻栽培中重要的生长因子之一 ，对工业大麻生长中起着关键作用，但对于光照如何调控工业大麻生长和发育的机制仍不甚明确，亟待深入研究。本项目针对上述问题，聚焦于工业大麻在低钾胁迫及不同光质环境下的生长特性，取得了以下重要发现：
（1）揭示低钾胁迫下耐低钾品种 ‘巴马火麻’（简称：BM）与敏感型品种 ‘云麻1号’（简称：Y1）在光合指标和生理特性上的差异，BM通过降低蒸腾速率适应胁迫，且其SOD活性显著上升，叶绿素含量下降不显著，可溶性蛋白含量上升幅度大于Y1，MDA含量下降幅度小于Y1，生理性状更稳定。
（2）利用SWATH蛋白质组学技术，发现BM和Y1在低钾胁迫下茎、叶差异蛋白及其富集pathway存在显著差异，不同器官的差异蛋白富集pathway不同。进一步分析发现，叶绿素酶 -1 和铁氧还蛋白 - NADP 还原酶在 BM 和 Y1 品种中的表达差异导致 BM 光合作用下降幅度大于 Y1，且两种品种的茎叶中多种差异蛋白的上调或下调分别参与了淀粉代谢、抗氧化、木质素代谢等过程；BM 茎通过调节气孔关闭、提高糖代谢和抗氧化能力适应低钾胁迫，而 Y1 叶则通过促进茉莉酸和 GABA 合成等途径提高适应性，同时 BM 和 Y1 叶中核糖体蛋白的表达上调参与植物代谢和胁迫抗逆，两种品种的茎叶差异蛋白参与多种代谢途径，表明 Y1 叶片糖代谢受抑制，能量输出降低。
（3）探究光质对工业大麻生长的影响，发现蓝光可显著提高工业大麻生物量、叶片数量、茎粗、根长等指标，增强光合性能，优化抗氧化防御系统；而红光和红蓝混合光则对工业大麻生长有抑制效应，降低生长指标和光合性能，引起抗氧化酶活性变化；
（4）光质通过调控生长指标、叶绿素含量、气体交换参数及抗氧化能力指标等，影响工业大麻的生长发育和生理代谢过程。
本项目在云南省科技厅高校联合面上项目和云南省教育厅科学研究基金项目的支持下，项目创新和发现，丰富和促进了工业大麻对低钾环境和对不同光质的适应机制的认识，也为拓展工业大麻的利用途径提供了新思路。研究成果发表在Industrial Crops and Products、Frontiers in Plant Science等主流学术期刊，研究成果在国内外主流期刊共发表论文5篇，2篇论文被SCI收录，其中中国科学院一区论文1 篇，中国科学院二区论文1篇。2篇SCI收录论文累计在Web of Science中被引用23次，单篇最高引用次数19次。
五、代表性论文专著目录
1. Cheng Xia#, Zhao Kaiyuan#, Niu Yanfen, Yang Xiaoyan, Zheng Hongjian, Yang Mei, Wang Hongyang*, Deng Gang*. Protein expression changes in response to potassium deficiency stress of industrial hemp plants using SWATH technology. Industrial Crops and Products, 2021, 174: 114190. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.114190
2. Cheng Xia#, Wang Rong#, Liu Xingzhu, Zhou Lijuan, Dong Minghua, Rehman Muzammal, Fahad Shah*, Liu Liju*, Deng Gang*. Effects of light quality on morphology, gaseous exchange and antioxidant capacity of industrial hemp. Frontiers in Plant Science, 2022, 13: 937436. DOI: 10.3389/fpls.2022.937436.
3. 程霞, 苏源, 窦玉敏, 刘开庆, 邓纲*. 有关双向电泳中植物蛋白制备的研究. 昆明学院学报, 2015, 37(6), 69-71.
4. 程霞, 窦玉敏, 唐萍, 苏源, 邓纲*. 有关植物双向电泳体系建立中几个问题的探讨. 昆明学院学报, 2015, 37(3), 69-71; 86.
5. 程霞, 苏源, 窦玉敏, 刘开庆, 邓纲*. 植物差异蛋白组学研究中几项主要技术的探讨. 昆明学院学报, 2015, 38(3), 78-81.
六、 主要完成人基本情况
序号 |
姓名 |
工作单位（完成单位） |
职称 |
职务 |
1 |
邓纲 |
云南大学（云南大学） |
副研究员 |
无 |
2 |
程霞 |
昆明学院（昆明学院） |
副教授 |
无 |
3 |
杨阳 |
云南大学（云南大学） |
助理研究员 |
无 |
4 |
赵锴源 |
云南大学（云南大学） |
博士在读 |
无 |
5 |
董明华 |
昆明学院（昆明学院） |
讲师 |
无 |
公示时间不少于5个工作日。公示期自2025年4月21日起至4月25日止(5个工作日)。
公示期间任何对公示内容有异议的单位或个人，请在公示期内实名并提供书面材料向科技处反映。
昆明学院科学技术处
2025年4月21日
