新发现为培育“无卷须”瓜果开辟路径

2023-03-30 11:24:43 来源: 科技日报 作者: 张盖伦 陈胜伟

科技日报记者 张盖伦 通讯员 陈胜伟

卷须是黄瓜、西瓜、南瓜等葫芦科瓜类作物的重要攀爬器官,但在瓜类作物设施栽培中,卷须则为多余器官,需要人工摘除以便于藤蔓管理。

有没有一种技术让瓜类作物不再生长卷须?浙江农林大学朱祝军教授领衔的设施园艺与品质调控团队给出了答案。他们的研究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,可为葫芦科瓜类作物(如黄瓜、西瓜、南瓜等)的“无卷须”育种和轻简化栽培提供依据。相关研究于近日刊发在期刊《新植物学家》(New Phytologist)上。

朱祝军团队的研究基于一份田间分离获得的珍贵黄瓜卷须缺陷突变体tmd1。研究发现tmd1为UFO基因启动子功能缺陷突变体,UFO具有调控卷须变态发育和花变态发育的双重功能。有趣的是,UFO调控的上述两个功能可以相互独立。研究团队还通过生化和信息学分析,发现TEN-UFO可能为卷须发育关键调控通路,瓜类作物卷须器官的进化形成,可能与UFO启动子中一段保守基序获得相关,提示其可能应用于葫芦科瓜类作物的“无卷须”基因编辑育种设计。

“我们这项研究成果,发现了瓜类作物可能存在一条共同的卷须发育调控路径。未来或许可以通过基因组精准编辑、杂交等技术,培育出各种瓜类作物的‘无卷须’设施栽培品种。”朱祝军表示,瓜类作物实现“无卷须”后,可大大降低藤蔓管理的劳动力成本,同时会有更多的营养输送到果实,从而进一步提升作物果实的品质。“今后,大家有望看到更多的‘无卷须’设施栽培瓜类作物,也为提升设施栽培的效率探索出一条新的路径。”

责任编辑: 李梦一