科技日?qǐng)?bào)記者 馬愛(ài)平 通訊員 許鐵敏 張亢
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所分子設(shè)計(jì)育種團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了大白菜葉球發(fā)育過(guò)程中存在以轉(zhuǎn)錄重編程為特征的結(jié)球轉(zhuǎn)變期，并揭示了植物激素乙烯在大白菜結(jié)球發(fā)育中的特殊調(diào)控作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志》（The Plant Journal）上。
據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員程鋒介紹，葉片結(jié)球是重要的園藝性狀，多種蔬菜如大白菜、結(jié)球甘藍(lán)與生菜等均具有葉片結(jié)球性狀。大白菜和甘藍(lán)是重要的葉菜類蔬菜，獨(dú)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(gè)調(diào)控基因，但葉片結(jié)球如何啟動(dòng)及促進(jìn)葉球形成的關(guān)鍵因素尚未明確。
該研究以大白菜為研究對(duì)象開(kāi)展了基于時(shí)間序列的大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，繪制了跨越蓮座期與結(jié)球期的高密度基因轉(zhuǎn)錄圖譜。研究發(fā)現(xiàn)在蓮座期后，大白菜經(jīng)歷了一個(gè)特異性的轉(zhuǎn)錄重編程過(guò)程，即結(jié)球轉(zhuǎn)變期。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)變期的啟動(dòng)受溫度調(diào)控，并在結(jié)球甘藍(lán)中發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)球轉(zhuǎn)變期，說(shuō)明大白菜和甘藍(lán)在結(jié)球轉(zhuǎn)變期上存在著趨同馴化。
“研究還揭示乙烯在大白菜的結(jié)球馴化過(guò)程中被特異性地選擇利用，而在結(jié)球甘藍(lán)中未被選擇利用，反映了大白菜和結(jié)球甘藍(lán)的差異性馴化。該研究首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)控葉球發(fā)育的關(guān)鍵結(jié)球轉(zhuǎn)變時(shí)期，并通過(guò)構(gòu)建大白菜葉球發(fā)育的轉(zhuǎn)錄調(diào)控模型，為系統(tǒng)解析葉球發(fā)育的調(diào)控機(jī)制和關(guān)鍵基因功能提供了重要參考?！背啼h說(shuō)。
（大白菜結(jié)球過(guò)程的轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)調(diào)控模型）
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。
（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所供圖）
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