解析Flowering Locus T嵌合蛋白诱导食用柑橘花早熟（2020.8.10 Plant Biotechnology Journal）

柑橘（芸香科）是最重要的水果作物之一，2018年世界产量超过1.5億公吨，2016年总产值375亿国际美元。柑橘育种寻求在从果实质量（例如无核、酸含量）到抗紧急病害等领域的改善。但育种工作受到6年或更长的幼年期的阻碍。

2020年8月9日，Plant Biotechnology Journal在线发表了美国宾州州立大学题为“Flowering Locus T chimeric protein induces floral precocity in edible citrus”的研究论文，解析了Flowering Locus T嵌合蛋白诱导食用柑橘花早熟。

柑橘砧木品种的遗传转化已产生早花。表达拟南芥花特性基因LFY和AP1的Carrizo citrange（Citrus sinensis x Poncirus trifoliata）柑橘品种在移栽到温室12-20个月后开花并结果。在三叶橙（P.trifoliate orange，P.trifoliata）中，柑橘（C.unshiu）Flowering Locus T（CiFT）的异位表达导致其在移栽到温室后12周即开花。

开发表达花诱导基因的转基因食用柑橘遇到了困难。组成性表达FT基因的转基因葡萄柚（Citrus x paradisi）和甜橙（Hamlin sweet orange，C.sinensis）在组织培养中产生花芽，但不能产生芽或整株。作者推测，利用非组成性或诱导性启动子降低转基因柑橘的FT活性，可能使早熟的可食柑橘植株再生。

作者用农杆菌表达构建PtFT1-scF载体转化柑橘。15个转化体成功的被嫁接到citrange砧木上。大田和温室生长的植株中检测到全长PtFT1-scFv蛋白。经PtFT1-scFv基因转化的柑橘幼龄性状表现出不同程度的减少，这通常与PtFT1-scFv蛋白水平相关。转PtFT1-scFv基因株系开花早，高表达株系H、O开花最早、最频繁。中、高表达株系一般在转移到土壤后6个月内开花，H、O开花约在3个月内。通过对转基因株系的仔细监测，将其分为三种开花表型：强烈早熟，几乎连续出现大量开花;适度早熟，每年开花1-4次;非早熟材料，在四年的观察期间没有开花。

该研究的结果成功证明了嵌合FT蛋白在一个可食用柑橘品种上成功地缩短了开花时间此外。作者还开发了8个FT-scFv转化子，其中3个具有早熟开花表型，一个“Jackson”葡萄柚杂交品种的转化子具有早熟开花表型。尽管PtFT1-scFv的高表达与可能改变农艺适应性的表型相关，但该蛋白的适度表达在很大程度上导致了花期的提前，而没有负面影响。嵌合FT蛋白的转基因表达降低了幼嫩度，这可能为柑橘的快速循环育种提供了一个额外的有价值的工具。另评估C.x paradisi PtFT1-scFv lines在果园环境中表现的继续研究正在进行。