陕西
责编 | 王一
关键基因功能的完全缺失通常伴随着严重的生长发育缺陷，这阻碍了其在育种上的应用。鉴定到特异调控相关性状的SNP位点是实现其育种潜力的先决条件。黄瓜、西瓜、甜瓜和南瓜等葫芦科作物在人类饮食中发挥了重要作用。果实长度是葫芦科作物重要的外观品质性状，其变异巨大（几厘米到数米），葫芦科作物果长变异是否存在保守的调控因子和作用机制仍不清楚。
近日，中国农业大学园艺学院张小兰教授团队联合河北科技师范学院闫立英教授和东北农业大学辛明研究员在The Plant Cell杂志在线发表题为Single nucleotide polymorphisms in SEPALLATA 2 underlie fruit length variation in cucurbits的研究论文，解析了MADS-box家族转录因子SEPALLATA 2 (SEP2) 调控葫芦科作物果实长度变异的分子机制。
SEP属于花发育模型中的E类基因，其通过和ABC类基因形成蛋白复合体来调控花器官的起始和发育。之前的研究表明CsSEP2功能缺失突变体表现出花器官发育异常：萼片、柱头变大，雄蕊内部发育紊乱且果实未经膨大即从植株脱落，这些限制了它在作物育种上的运用。
张小兰课题组及其合作者研究发现位于黄瓜CsSEP2上的两个SNP变化特异地调控果长。其中单倍型1（8G2667A）和单倍型2（8G2667T）是通过自然群体的GWAS分析得到的，而单倍型3（8A2667T）通过EMS诱变获得。对4套近等基因系和突变体株系进行表型分析表明单倍型2的果实长度显著大于单倍型1，单倍型3的果实长度比单倍型2变长37.8%。进一步生化研究表明，单倍型1-3中果实长度的逐渐变长是由于对下游基因CsCRC的转录抑制作用逐渐减弱，而CsCRC是该课题组前期报道的果长正调控因子。有趣的是，在甜瓜自然群体中也发现一个SNP（7638G/A），它通过保守的SEP2-CRC调控模块参与甜瓜果长变异。该研究为具有多效性的重要基因用于育种实践提供了新的策略。
中国农业大学园艺学院博士研究生宋维源为论文第一作者，中国农业大学张小兰教授和赵剑宇副教授、河北科技师范学院闫立英教授、东北农业大学辛明研究员为该论文的共同通讯作者。中国农业大学农学院赖锦盛教授，新疆农业科学院哈密瓜研究中心张学军研究员和刘斌研究员也参与了该论文工作。资助来自国家自然科学基金和拼多多-中国农业大学研究基金等项目。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plcell/koae228
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
