科技日報記者 馬愛平 通訊員 許鐵敏 張亢
近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所分子設計育種團隊發現了大白菜葉球發育過程中存在以轉錄重編程為特征的結球轉變期，并揭示了植物激素乙烯在大白菜結球發育中的特殊調控作用。相關研究成果發表在《植物雜志》（The Plant Journal）上。
據中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究員程鋒介紹，葉片結球是重要的園藝性狀，多種蔬菜如大白菜、結球甘藍與生菜等均具有葉片結球性狀。大白菜和甘藍是重要的葉菜類蔬菜，獨立馴化形成了葉球性狀。前期研究已獲得了葉球形成的多個調控基因，但葉片結球如何啟動及促進葉球形成的關鍵因素尚未明確。
該研究以大白菜為研究對象開展了基于時間序列的大規模轉錄組測序，繪制了跨越蓮座期與結球期的高密度基因轉錄圖譜。研究發現在蓮座期后，大白菜經歷了一個特異性的轉錄重編程過程，即結球轉變期。進一步研究發現該轉變期的啟動受溫度調控，并在結球甘藍中發現了相似的結球轉變期，說明大白菜和甘藍在結球轉變期上存在著趨同馴化。
“研究還揭示乙烯在大白菜的結球馴化過程中被特異性地選擇利用，而在結球甘藍中未被選擇利用，反映了大白菜和結球甘藍的差異性馴化。該研究首次發現了調控葉球發育的關鍵結球轉變時期，并通過構建大白菜葉球發育的轉錄調控模型，為系統解析葉球發育的調控機制和關鍵基因功能提供了重要參考。”程鋒說。
（大白菜結球過程的轉錄動態調控模型）
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目和中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。
（中國農業科學院蔬菜花卉研究所供圖）
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