近日，中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊在低溫脅迫黃瓜種子萌發(fā)研究方面取得重要進展。該研究圖位克隆了調(diào)控低溫下黃瓜種子萌發(fā)的基因CsGAI, 并初步探究了該基因調(diào)控低溫下種子萌發(fā)的網(wǎng)絡途徑。相關(guān)研究結(jié)果以 “The qLTG1.1 candidate gene CsGAI regulates low temperature seed germination in cucumber” 為題發(fā)表于國際著名植物學期刊Theoretical and Applied Genetics上。

      低溫降低黃瓜種子發(fā)芽率，延緩發(fā)芽時間，但迄今為止尚未有黃瓜發(fā)芽期耐低溫基因被克隆的報道。本研究利用近等基因系將主效位點qLTG1.1精細定位至46.3 kb的物理區(qū)間內(nèi)，包含三個基因；通過序列比對和表達分析確定Csa1G408720為候選基因，該基因為GRAS基因家族的DELLA轉(zhuǎn)錄因子GAI，命名為CsGAI；亞細胞定位結(jié)果表明該基因位于細胞核；啟動子和GUS染色表達分析表明，啟動子活性越高，CsGAI基因的轉(zhuǎn)錄水平越高；內(nèi)外源激素GA和ABA含量分析及生物合成代謝途徑基因表達等研究表明，CsGAI通過GA和ABA信號途徑調(diào)控低溫下種子萌發(fā)。綜上，該研究首次克隆了調(diào)控低溫下黃瓜種子萌發(fā)的基因CsGAI, 初步解析了該基因通過GA和ABA途徑調(diào)控低溫下黃瓜種子萌發(fā)的網(wǎng)絡途徑。

圖1.  CsGAI基因啟動子活性分析

圖2. CsGAI調(diào)控低溫種子萌發(fā)的調(diào)控途徑

      該論文以中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位，李彩霞博士研究生為第一作者，董邵云博士為共同一作，顧興芳研究員和張圣平研究員為共同通訊作者。該研究受到國家自然科學基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程等項目資助。（宣傳信息員 董邵云）

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