袁欣捷 科技日?qǐng)?bào)記者 魏依晨
近日，江西省農(nóng)科院蔬菜花卉研究所茄果類蔬菜團(tuán)隊(duì)首次解析了CaFFN基因調(diào)控辣椒開(kāi)花時(shí)間的分子機(jī)制，揭示了CaFFN是辣椒早熟育種的重要靶基因，在辣椒早熟育種中具有重要利用價(jià)值。相關(guān)研究以“The APETALA2 homolog CaFFN regulates flowering time in pepper”為題在線發(fā)表于國(guó)際農(nóng)林科學(xué)期刊《Horticulture Research》。江西省農(nóng)科院蔬菜花卉研究所袁欣捷博士為論文第一作者，江西省農(nóng)科院蔬菜花卉研究所陳學(xué)軍研究員和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所王曉武研究員為共同通迅作者。
開(kāi)花標(biāo)志著植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段向生殖生長(zhǎng)階段過(guò)渡，對(duì)植物的繁殖至關(guān)重要。辣椒是茄科重要蔬菜作物，其開(kāi)花時(shí)間調(diào)控機(jī)制的研究相對(duì)滯后。辣椒種質(zhì)資源中蘊(yùn)藏著豐富的自然變異，對(duì)開(kāi)花時(shí)間調(diào)控基因的挖掘利用具有重要的產(chǎn)業(yè)和科研價(jià)值。
該研究團(tuán)隊(duì)積累了開(kāi)花時(shí)間變異豐富的辣椒種質(zhì)資源，包括能在第一個(gè)節(jié)位開(kāi)花結(jié)果的特早熟材料B9431。該研究以B9431和一個(gè)晚花辣椒材料為親本，構(gòu)建F2群體，通過(guò)正向遺傳學(xué)方法找到其開(kāi)花時(shí)間調(diào)控基因——AP2同源基因CaFFN。CaFFN基因超表達(dá)和基因沉默實(shí)驗(yàn)說(shuō)明CaFFN是一個(gè)辣椒開(kāi)花抑制因子且能影響花器官發(fā)育。特早熟材料B9431中CaFFN基因的SNP2T > C突變使其抑制開(kāi)花的作用喪失，植株提前開(kāi)花。
qRT-PCR、酵母單雜、Dual-Luc實(shí)驗(yàn)和基因關(guān)聯(lián)等分析，揭示了CaFFN通過(guò)激活/抑制年齡途徑（aging pathway）中開(kāi)花相關(guān)基因來(lái)調(diào)控開(kāi)花時(shí)間，并且在辣椒自然群體中對(duì)開(kāi)花時(shí)間有廣泛影響，解析了CaFFN基因突變材料開(kāi)花時(shí)間極早但花的發(fā)育正常的分子機(jī)制。
該研究成果將促進(jìn)辣椒優(yōu)異基因利用和熟性遺傳改良，為破解辣椒種質(zhì)創(chuàng)新瓶頸提供新的思路和技術(shù)路徑。目前，研究團(tuán)隊(duì)已利用相關(guān)基因選育出優(yōu)質(zhì)早熟辣椒新品種。
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