高粱作为全球五大主要粮食作物之一，在全球酿造和饲料产业发挥着非常重要的作用，同时在开发和利用盐碱地和边际性土地方面具有广阔的发展空间。然而蚜虫，特别是高粱蚜和麦二叉蚜，一直是危害高粱产量和品质的重要害虫，严重发生可导致绝产。
谷子所高粱研究团队一直致力于高粱抗蚜研究，培育出冀酿系列抗蚜品种，同时为解决高粱蚜虫危害，在“十四五”期间聚焦高粱抗蚜关键基因挖掘与分子机制解析，在高粱与蚜虫抗性互作方面取得一系列原创性成果。先后定位4个抗蚜qtl（plant breeding，2021），挖掘出sbgrf7（gene，2022）、sbpre4（international journal of molecular sciences，2024）等抗蚜基因，为深入解析抗蚜机理机制和基因功能进而创新种质资源打下坚实基础。同时发表综述文章（frontiers in plant science，2025）系统总结了近年来国内外高粱抗蚜研究最新进展。
近期，高粱团队在高粱抗蚜分子响应机制研究方面取得显著进展。研究明确了在蚜虫胁迫下，活性氧物质（ros）的骤增对植物细胞造成氧化损伤，从而导致mir319-tcp7-lox3模块的失活，抑制抗性激素茉莉酸（ja）的合成，最终引发植物死亡。研究表明，氧化石墨烯（go）处理能够促进抗氧化酶（pod和cat）的活性，并模拟过氧化物酶活性，降解多余的h2o2，从而维持ros的稳态。低浓度的h2o2抑制mir319的生物合成并解除其对sbtcp7-sblox3模块的抑制，进而促进ja的积累，增强高粱对蚜虫的抗性。这一发现为深入解析高粱的抗蚜虫响应机制提供了理论依据。
该项研究以“graphene oxide enhances aphid resistance in sorghum via the mir319-sbtcp7-sblox3 pathway”为题发表在《plant biotechnology journal》（if=11.2，中科院1区top）期刊上（论文链接：）。