Plant Cell | 生菜结球,这两个基因很关键!

《Plant Cell | 生菜结球,这两个基因很关键!》

最近,华中农业大学匡汉晖教授研究组在The Plant Cell在线发表了题为 Loss-of-function of SAWTOOTH 1 affects leaf dorsiventrality genes to promote leafy heads in lettuce的研究论文,鉴定到了一个影响生菜结球的调控途径。

《Plant Cell | 生菜结球,这两个基因很关键!》
近-远轴极性网络调控生菜的叶结球.

背景回顾

结球的形成是一些蔬菜作物的重要农艺性状,如生菜、卷心菜和芥菜。有结球便于收获和运输,延长保质期,并改善这些多叶蔬菜的质地。结球蔬菜的叶片背腹发育不平衡,包括近轴和远轴部分之间的细胞分裂不协调。尽管结球是一种重要的园艺性状,但人们对其潜在的遗传和分子机制仍然知之甚少。

科学问题

我们之前表明,生菜的结球表型是由多个基因控制的数量性状。我们成功克隆了一个基因 Lactuca sativa KNOTTED 1 (LsKN1),该基因在上调时会促进结球的发育。然而,单独的LsKN1 基因不足以驱动生菜中结球的发育。

研究发现

我们基因克隆了第二个控制生菜结球的基因,该基因编码与拟南芥中的 SAW1 同源的蛋白质。使用过表达和 CRISPR/Cas9 敲除实验验证了 LsSAW1 在结球上的功能。Lssaw1 的功能缺失突变体导致近轴基因的下调和远轴基因的上调以促成结球。我们还表明,这两个克隆的基因编码的蛋白质在叶背腹和结球中相互作用并发挥拮抗作用。
《Plant Cell | 生菜结球,这两个基因很关键!》
生菜SAW1基因对于叶结球性状的影响及其表达模式

展望未来

了解这一途径为未来蔬菜作物的研究和育种计划提供了有希望的靶标。我们对其他背腹基因在结球中的作用感兴趣,以及它们与 LsKN1 和 LsSAW1 的关系。

文章来源:植物生物技术Pbj

《Plant Cell | 生菜结球,这两个基因很关键!》
点赞

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注