近日,我院科研人员知名期刊《Plant Physiology》在线发表了题为“A nanopore-based cucumber genome assembly reveals structural variations at two QTLs controlling hypocotyl elongation”的研究论文(IF=8.7/Q1)。该研究揭示了染色体结构变异调控黄瓜弱光下下胚轴伸长的分子机制。
培育壮苗是黄瓜(Cucumis sativusL.) 高产的关键,而苗期下胚轴长短是判断幼苗是否健壮的主要指标之一。黄瓜在育苗过程中,受高温弱光等环境影响,下胚轴过度伸长,表现为徒长。徒长苗茎部细长,易倒伏,且不易成活,是规模化育苗和工厂化育苗的常见难题。因此,下胚轴伸长作为双子叶植物暗形态建成的主要生理特征,备受关注。
该研究结合比较基因组学、正向遗传学和分子生物学等方法,利用耐弱光的半野生黄瓜材料XIS49挖掘到两个控制下胚轴弱光伸长的基因:位于3号染色体的SH3.1和位于6号染色体的SH6.1。SH3.1编码一个光敏色素蛋白Phytochrome B (PhyB),SH6.1编码一个CCCH类型的锌指蛋白FRIGIDA-ESSENTIAL LIKE (FEL)。
这项研究提示双子叶植物在弱光下仍然存在“刹车机制”,缓解弱光下的下胚轴伸长。许多栽培黄瓜由于在驯化过程中丢失了该“刹车机制”,使得比其他双子叶植物更易发生苗期徒长。因此,这项研究对于通过遗传改良解决黄瓜弱光徒长具有重要意义。
哈密瓜研究中心刘斌研究员为论文第一作者,四川农业大学园艺学院赖云松教授为论文的通讯作者,该项目得到了国家自然科学基金项目和我院稳定支持项目的资助。(哈密瓜研究中心 刘斌)
原文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiae153