黃瓜卷鬚髮育的身份基因被發現
- 發佈時間：2015-11-08 01:29:58 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
■最新發現與創新
科技日報北京11月7日電 （記者瞿劍）據中國農科院最新消息，該院蔬菜花卉所功能基因組學創新團隊通過基因組學、變異組學和轉錄組學的綜合分析，並應用稀有遺傳變異的分析策略，發現了控制黃瓜卷鬚髮育的身份基因TEN，揭示了黃瓜卷須的同源器官是側枝——這一曾經困擾達爾文的植物發育學謎團。相關研究成果線上發表于最新一期國際知名學術刊物《分子植物》雜誌。
論文第一作者、該院研究生院博士生王深浩介紹，卷須是黃瓜的攀援器官，但其“身份”即同源器官是什麼並不清楚。在溫室中栽培的黃瓜並不需要卷須來攀援，為了減少生物量的浪費，農民需要人工摘除卷須。培育完全沒有卷須的省力品種，是黃瓜育種的重要方向之一。而在農業育種史上，稀有變異的利用具有重要意義，如水稻的不脫粒性和小麥矮稈等的稀有突變性狀等，被人類馴化和選擇成重要的農藝性狀。
該團隊在世界範圍內的3000多份黃瓜種質裏發現了唯一的一份無卷須的稀有黃瓜種質，其卷須被側枝所替代，失去攀援能力；表型觀察和遺傳分析表明，黃瓜的卷須和側枝是一對同源器官；經進一步通過基因組學、轉錄組學和稀有變異的綜合分析，在全基因組360多萬個變異中，發現了對應無卷須種質的一個稀有SNP。研究進一步發現該稀有變異顯著降低了TEN基因的轉錄激活功能，影響了一系列下游基因的表達，從而調控了卷須身份的轉換和卷須的運動。
本研究為在植物基因組中研究功能性稀有變異提供了一個範例，並揭示了黃瓜卷須同源器官為側枝這一歷史謎團，同時也為黃瓜無卷須株型育種提供了理論支撐。
