浙江农林大学揭示葫芦科植物卷须变态发育一个可能的保守基因通路

2023年3月26日，浙江农林大学园艺科学学院在《New Phytologist》发表了题为“Tendril morphogenesis is regulated by a CsaTEN-CsaUFO module in cucumber”的研究论文。研究结果揭示了葫芦科植物卷须变态发育一个可能的保守基因通路TEN-UFO，促进了对植物攀爬行为进化的理解，可为葫芦科园艺作物（如黄瓜、西瓜、南瓜等）的”无卷须”育种和轻简化栽培提供依据。设施栽培中，卷须为多余器官，需要人工摘除以便于藤蔓管理，因此，“无卷须”是实现轻简化栽培的重要育种目标。本研究基于一份田间分离获得的黄瓜卷须缺陷突变体tmd1，主要研究结果为：（1）正向遗传学研究确定候选基因为UFO，为1份UFO基因启动子功能缺陷突变体；（2）UFO在黄瓜中具有双重功能，同时调控卷须变态发育和花变态发育，有趣的是UFO上述2个功能可以相互独立；（3）生化分析发现TEN-UFO为黄瓜卷须发育关键通路，TEN结合UFO启动子并调控该基因在卷须中表达；（4）TEN-UFO途径和卷须器官进化形成，可能与UFO启动子中一段保守基序（motif 1）获得相关，提示其可能应用于葫芦科园艺作物的“无卷须”基因编辑育种设计。