安徽農業大學揭示中國南瓜開花時間的分子機制

2023年11月，安徽農業大學園藝學院李委課題組在《Plant Cell & Environment》上發表了題為“Natural variation in the promoter ofFLOWERINGLOCUST-LIKE2in pumpkin (CucurbitamoschataDuch.)is associated with flowering time under short-day conditions”的研究論文，揭示了啟動子自然變異位點通過影響FLOWERINGLOCUST-LIKE2基因轉錄水平從而調控短日照下中國南瓜開花時間的分子機制，該研究結果為簡化早熟南瓜的育種工作提供了一個十分有用的順式作用元件。

通過田間性狀篩查，發現了一個早熟的南瓜種質資源（LXX-4），利用早花材料LXX-4和晚花種質資源（HYM-9）構建了F2分離群體。利用Bulk Segregant Analysis（BSA）定位到性狀決定候選基因FLOWERINGLOCUST-LIKE2（FTL2），通過基因沉默等手段確定了該基因表達水平的顯著差異是LXX-4和HYM-9開花時間性狀差異的分子原因。進一步分析表明，在FTL2啟動子中存在一個21 bp的InDel，其為轉錄水平上升和下降的關鍵原因。21 bp的缺失使得抑制因子AGL19無法結合，并將激活因子BBX7、WRKY40和SVP募集到LXX-4的FTL2啟動子上。反之，21 bp的插入則招募抑制因子AGL19，并排斥了激活因子BBX7、WRKY40和SVP的結合。綜上，該研究解析了中國南瓜開花調控網絡中一個新的分子機制，為早熟南瓜的育種設計工作提供了一組新的分子模塊。