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北京市農林科學院林業果樹研究所與華南農業大學聯合在枇杷開花調控機制研究中取得新進展

   2022-01-26 北京市農林科學院2361
  近日,北京市農林科學院林業果樹研究所高用順研究員與華南農業大學園藝學院枇杷團隊聯合在Frontiers in Plant Science期刊(影響因子5.753/Q1)發表了題為“EjRAV1/2 Delay Flowering Through Transcriptional Repression of EjFTs and EjSOC1s in Loquat” 的文章(doi: 10.3389/fpls.2021.816086),揭示了薔薇科植物枇杷童期調控的新機制,為調控枇杷開花時間并加速其育種進程提供了潛在靶向基因。
 
  在具備開花潛能之前,大多數薔薇科物種通常需要經歷數年童期階段。栽培枇杷 (Eriobotrya japonica)在經歷4-6年的童期后進入生殖生長階段,在秋天進入盛花期并在冬天結果。然而,枇杷從幼苗到成年樹體轉變的機制尚不明晰。本研究報道了兩個調控枇杷童期及季節性開花的RELATED TO ABI3 AND VP1 (RAV)同源基因。在枇杷童期及營養生長階段,EjRAV1/2的表達水平較高,而在成年樹或生殖生長階段其表達水平較低(圖1)。在擬南芥中超表達EjRAVs可抑制開花激活相關基因(AtFT/AtSOC1/AtAP1/AtLFY)的表達進而延長童期(圖2)。此外,與野生型相比,轉基因植株產生更多側枝。分子生物學相關研究表明核定位的EjRAVs可與開花信號基因EjFT1/2啟動子的CAACA 元件直接結合,并抑制其表達水平。
 
  這項工作證明EjRAVs不僅在枇杷幼苗階段保持童期及抑制成花過程中發揮重要作用,并且也參與枇杷季節性開花調控,這些發現可以為我們理解枇杷成花轉變和開花時間調控的分子機制提供新思路,并且也為縮短果樹童期進而加速育種進程提供潛在目標基因(圖3)。
 
  華南農業大學園藝學院彭澤副教授和已畢業碩士研究生王曼為本文共同第一作者,華南農業大學園藝學院楊向暉副教授、福建省農業科學院果樹研究所蘇文炳副研究員以及我院林業果樹研究所高用順研究員為本文共同通訊作者,該研究得到了國家重點研發計劃(2019YFD1000200)、廣東省重點領域科技計劃(2018B020202011)、國家自然科學基金項目(31901973)、福建省人民政府和中國農業科學院協同創新群體(XTCXGC2021006)以及華南農業大學研究啟動基金的資助。
 
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