近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)調(diào)控黃瓜耐低溫性和雌花形成的“樞紐”基因，首次闡明其協(xié)同馴化的分子機制，發(fā)掘出優(yōu)異等位基因，為黃瓜耐低溫高產(chǎn)分子育種提供重要理論依據(jù)和技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。

 

　　低溫是制約設(shè)施黃瓜長季節(jié)栽培的主要瓶頸，影響黃瓜生長發(fā)育，尤其是雌花形成這一單產(chǎn)提升的關(guān)鍵因素。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，溫度與雌花形成有緊密聯(lián)系：高緯度地區(qū)或春季低溫條件下黃瓜雌花多，而低緯度或秋季高溫雌花少。然而，調(diào)控低溫和高產(chǎn)兩大關(guān)鍵性狀的核心基因及分子機制尚不清楚。

 

　　該團隊挖掘到一個同時調(diào)控耐低溫和雌花形成的乙烯不敏感基因CsEIN2。該基因通過結(jié)合下游轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控冷響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄進而提高黃瓜耐低溫性，其與擬南芥中乙烯調(diào)控耐低溫的機制相反；此外，可以促進雌花分化基因的表達從而調(diào)控黃瓜雌花的形成。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該基因三個完全連鎖的自然變異為關(guān)鍵功能位點，且耐低溫單倍型參與黃瓜對高緯度寒冷地區(qū)的適應(yīng)性。該研究為培育耐低溫穩(wěn)產(chǎn)黃瓜新品種提供了重要理論依據(jù)和基因資源。

 

　　研究得到園藝基礎(chǔ)科學(xué)研究中心、國家自然科學(xué)基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項目的資助。（通訊員：陳旭）

 

　　原文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70195