浙江農(nóng)林大學(xué)揭示葫蘆科植物卷須變態(tài)發(fā)育一個(gè)可能的保守基因通路

2023年3月26日，浙江農(nóng)林大學(xué)園藝科學(xué)學(xué)院在《New Phytologist》發(fā)表了題為“Tendril morphogenesis is regulated by a CsaTEN-CsaUFO module in cucumber”的研究論文。研究結(jié)果揭示了葫蘆科植物卷須變態(tài)發(fā)育一個(gè)可能的保守基因通路TEN-UFO，促進(jìn)了對植物攀爬行為進(jìn)化的理解，可為葫蘆科園藝作物（如黃瓜、西瓜、南瓜等）的”無卷須”育種和輕簡化栽培提供依據(jù)。設(shè)施栽培中，卷須為多余器官，需要人工摘除以便于藤蔓管理，因此，“無卷須”是實(shí)現(xiàn)輕簡化栽培的重要育種目標(biāo)。本研究基于一份田間分離獲得的黃瓜卷須缺陷突變體tmd1，主要研究結(jié)果為：（1）正向遺傳學(xué)研究確定候選基因?yàn)閁FO，為1份UFO基因啟動(dòng)子功能缺陷突變體；（2）UFO在黃瓜中具有雙重功能，同時(shí)調(diào)控卷須變態(tài)發(fā)育和花變態(tài)發(fā)育，有趣的是UFO上述2個(gè)功能可以相互獨(dú)立；（3）生化分析發(fā)現(xiàn)TEN-UFO為黃瓜卷須發(fā)育關(guān)鍵通路，TEN結(jié)合UFO啟動(dòng)子并調(diào)控該基因在卷須中表達(dá)；（4）TEN-UFO途徑和卷須器官進(jìn)化形成，可能與UFO啟動(dòng)子中一段保守基序（motif 1）獲得相關(guān)，提示其可能應(yīng)用于葫蘆科園藝作物的“無卷須”基因編輯育種設(shè)計(jì)。