浙江農林大學揭示葫蘆科植物卷須變態發育一個可能的保守基因通路

2023年3月26日，浙江農林大學園藝科學學院在《New Phytologist》發表了題為“Tendril morphogenesis is regulated by a CsaTEN-CsaUFO module in cucumber”的研究論文。研究結果揭示了葫蘆科植物卷須變態發育一個可能的保守基因通路TEN-UFO，促進了對植物攀爬行為進化的理解，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。設施栽培中，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”是實現輕簡化栽培的重要育種目標。本研究基于一份田間分離獲得的黃瓜卷須缺陷突變體tmd1，主要研究結果為：（1）正向遺傳學研究確定候選基因為UFO，為1份UFO基因啟動子功能缺陷突變體；（2）UFO在黃瓜中具有雙重功能，同時調控卷須變態發育和花變態發育，有趣的是UFO上述2個功能可以相互獨立；（3）生化分析發現TEN-UFO為黃瓜卷須發育關鍵通路，TEN結合UFO啟動子并調控該基因在卷須中表達；（4）TEN-UFO途徑和卷須器官進化形成，可能與UFO啟動子中一段保守基序（motif 1）獲得相關，提示其可能應用于葫蘆科園藝作物的“無卷須”基因編輯育種設計。