近日，亞熱帶農(nóng)業(yè)資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)夏瑞團(tuán)隊(duì)在Molecular Horticulture （影響因子10.6）上在線發(fā)表題為“Diversification of FT-like genes in the PEBP family contributes to the variation of flowering traits in Sapindaceae species”的研究論文,。該研究利用無患子科植物的基因組（Li et al. 2024）和大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，揭示了無患子科植物FT基因編碼區(qū)和啟動(dòng)子區(qū)的變異可能是導(dǎo)致無患子科植物開花性狀變異的潛在機(jī)制,。

　　FT 基因是PEBP家族成員,，其編碼的成花素在植物中起著重要的調(diào)控作用。根據(jù)團(tuán)隊(duì)前期發(fā)表的47份荔枝種質(zhì)的重測序數(shù)據(jù)（Hu et al. 2022）,，發(fā)現(xiàn)LcFT1啟動(dòng)子區(qū)域中存在一個(gè)含有單核苷酸多態(tài)性（SNP）的CArG-box。在該SNP位點(diǎn)（位于LcFT1 ATG上游的1,437個(gè)核苷酸處）,，幾乎所有極早熟荔枝品種（EEM）都含有G等位基因，早熟品種（EM）有兩種基因型（R表示雜合G/A基因型）,，而晚熟品種（LM）只有A基因型（圖一）。根據(jù)PWM預(yù)測,，SVP轉(zhuǎn)錄因子與A type基序結(jié)合的親和力高于G type基序（圖一）,。這表明該位點(diǎn)的變異可能對荔枝的性狀和表型產(chǎn)生重要影響,。

　　研究表明，LcSVP9基因的過表達(dá)導(dǎo)致擬南芥的開花時(shí)間推遲,，表明LcSVP9是調(diào)控植物開花時(shí)間的負(fù)調(diào)控因子,。電泳遷移試驗(yàn)（EMSA）和雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果表明，LcSVP9重組蛋白可與LcFT1啟動(dòng)子的A type基序結(jié)合,，并對LcFT1具有轉(zhuǎn)錄抑制的作用,；但不與LcFT1啟動(dòng)子的G type基序相結(jié)合，失去了對LcFT1的轉(zhuǎn)錄抑制的作用（圖1）,。即荔枝FT1啟動(dòng)子核苷酸位置-1,437的SNP多態(tài)性決定了SVP蛋白（LcSVP9）與其結(jié)合親和性,，而LcSVP9作為開花負(fù)調(diào)控因子導(dǎo)致了LcFT1基因差異表達(dá),，可能與調(diào)節(jié)荔枝的開花時(shí)間有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)為荔枝育種提供了潛在的分子標(biāo)記,。

圖1. SNP-1,437影響LcSVP9對LcFT1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控

　　園藝學(xué)院黃幸博士為本論文第一作者，郝彥偉副研究員,、夏瑞教授，以及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉元龍副教授為共同通訊作者,。本研究得到了廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023A04J1455），廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃（2022B0202070003）,，以及國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32072547,，332772665）的資助。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1186/s43897-024-00104-4

文圖/亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室