安徽农业大学揭示中国南瓜开花时间的分子机制

2023年11月，安徽农业大学园艺学院李委课题组在《Plant Cell & Environment》上发表了题为“Natural variation in the promoter ofFLOWERINGLOCUST-LIKE2in pumpkin (CucurbitamoschataDuch.)is associated with flowering time under short-day conditions”的研究论文，揭示了启动子自然变异位点通过影响FLOWERINGLOCUST-LIKE2基因转录水平从而调控短日照下中国南瓜开花时间的分子机制，该研究结果为简化早熟南瓜的育种工作提供了一个十分有用的顺式作用元件。

通过田间性状筛查，发现了一个早熟的南瓜种质资源（LXX-4），利用早花材料LXX-4和晚花种质资源（HYM-9）构建了F2分离群体。利用Bulk Segregant Analysis（BSA）定位到性状决定候选基因FLOWERINGLOCUST-LIKE2（FTL2），通过基因沉默等手段确定了该基因表达水平的显著差异是LXX-4和HYM-9开花时间性状差异的分子原因。进一步分析表明，在FTL2启动子中存在一个21 bp的InDel，其为转录水平上升和下降的关键原因。21 bp的缺失使得抑制因子AGL19无法结合，并将激活因子BBX7、WRKY40和SVP募集到LXX-4的FTL2启动子上。反之，21 bp的插入则招募抑制因子AGL19，并排斥了激活因子BBX7、WRKY40和SVP的结合。综上，该研究解析了中国南瓜开花调控网络中一个新的分子机制，为早熟南瓜的育种设计工作提供了一组新的分子模块。