西北農林科技大學等多家單位協作揭示黃瓜開花期適應的分子機制

黃瓜是一種喜溫蔬菜作物，起源于低緯度的印度，經過長期的自然和人工選擇，黃瓜逐漸適應了高緯度環境，成為世界上種植廣泛的蔬菜作物。開花期是決定黃瓜適應性的關鍵因素，但是黃瓜的花期適應機制還未闡明。

2019年12月16日，《Plant Physiology》雜志在線發表了西北農林科技大學園藝學院、中國農業科學院蔬菜花卉研究所以及中國農業科學院深圳農業基因組研究所等多家單位協作完成的題為“FLOWERING LOCUS Timproves cucumber adaptation to higher latitudes”的研究論文。該研究揭示了黃瓜成花素基因CsFT上游存在著2種大片段（39.9 kb和16.2 kb）的丟失，均提高了CsFT基因的表達水平，以幫助黃瓜從低緯度向高緯度地區散播。這一研究揭示了黃瓜高緯度適應性的遺傳馴化機制。

該研究揭示的2種結構變異是普遍存在的，并且在歐亞和東亞黃瓜類群中獨立發生。通過對黃瓜115份核心種質重測序數據的分析，研究進一步發現了黃瓜FT基因上游區域有3種類型的序列：long、short-1和short-2，其地理分布不同：long型是祖先型，在低緯度的印度類群和西雙版納類群中最常見，與晚開花相關；short-1和short-2型分別由long型演化而來，與早開花相關，其中short-1型在東亞類群黃瓜中分布頻率最高，short-2型在歐亞類群黃瓜中分布頻率最高。核苷酸多樣性分析進一步揭示了黃瓜FT基因位點具有馴化選擇的特征。研究結果表明，黃瓜FT基因上游區域的結構變異，對于黃瓜從熱帶低緯度地區傳播到寒溫帶高緯度地區起著非常重要的作用；此外，本研究為創造早開花、早熟的黃瓜品種提供了重要的理論依據。