近日，經(jīng)作所特色油料作物創(chuàng)新團隊在Frontiers in Plant Science （中科院二區(qū)TOP期刊，IF5y=5.3）發(fā)表了題為“Genome-wide investigation of ABCB, PIN, and AUX/LAX gene families and their involvement in the formation of leaf protrusions in Sesamum indicum”的研究論文，首次對芝麻中 生長素極性運輸三大家族基因進行了系統(tǒng)分析，并探究了其在芝麻葉片形態(tài)塑造和光合作用中的重要作用，為芝麻遺傳改良提供了理論依據(jù)。
生長素極性運輸在植物生長發(fā)育過程中至關重要，主要依賴 ABCB、PIN 和 AUX/LAX 這三類轉運蛋白家族。研究團隊利用代謝組學分析發(fā)現(xiàn)芝麻閉蒴材料中葉片突起與生長素極性運輸密切相關，并系統(tǒng)鑒定了芝麻中的 21 個 SiABCB、11 個 SiPIN 和 5 個 SiLAX基因。進一步分析發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)重復在這些基因家族的擴張過程中發(fā)揮了重要作用，并且它們在進化歷程中均經(jīng)歷了純化選擇。其中，SiABCB3、SiABCB6和SiPIN10等基因正向調控生長素運輸，而SiABCB7和SiABCB9起負向調控作用，這些基因的調控共同促成了芝麻閉蒴材料葉片突起的形成。同時，葉綠素含量及群體光合速率測定表明其光合作用效率顯著提高。該研究成果為芝麻生長發(fā)育機制研究和高產(chǎn)高光效芝麻新品種培育提供了新思路。
經(jīng)作所李艷麗博士為該論文第一作者，趙軍勝研究員為通訊作者。該研究得到了山東省重點研發(fā)計劃、山東省自然科學基金和山東省農業(yè)科學院農業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目支持。（撰寫：李艷麗 核稿：趙海軍）
論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1526321
