農學院楊景華教授研究發(fā)現(xiàn)榨菜瘤狀莖形成基因
蔬菜作物營養(yǎng)器官變異豐富，多樣化的營養(yǎng)器官是其產量形成的主要構成因素，如根/莖菜類、葉球類、鱗莖類等。芥菜類蔬菜具有豐富的遺傳多樣性，根據(jù)食用器官和形態(tài)學將其分為根、莖、葉、薹等16個變種，其中莖芥菜（榨菜）形成瘤狀莖，是其產量形成的決定因素。榨菜瘤狀莖形成對溫度和日照要求嚴格，15℃以下低溫是瘤狀莖形成的必要條件，長日照促進榨菜開花抑制瘤狀莖形成。這些蔬菜產品器官形成與調控機制是園藝領域重要的科學問題。
近日，國際知名雜志Plant Journal在線發(fā)表了浙江大學農業(yè)與生物技術學院楊景華教授題為“The casein kinase 2 ? subunit CK2B1 is required for swollen stem formation via cell cycle control in vegetable Brassica juncea”研究論文。
該研究通過全基因組關聯(lián)分析（GWAS）定位到與榨菜瘤狀莖形成的候選基因，編碼酪蛋白激酶的Casein Kinase Ⅱ家族基因CK2B1，CK2B1啟動子變異與低溫誘導的瘤狀莖形成關聯(lián)，通過沉默表達和回交群體基因型與表型關聯(lián)分析驗證了CK2B1的功能。同時，發(fā)現(xiàn)髓部細胞數(shù)目增加是瘤狀莖形成的主要原因，CK2B1通過調控細胞數(shù)目來促進瘤狀莖的形成。在此基礎上，鑒定到CK2B1通過與細胞周期蛋白E2Fa互作，影響CK2全酶對E2Fa周期蛋白Tyr54、Tyr464，Thr63，Ser431位點的磷酸化，從而調控瘤狀莖的形成。榨菜瘤狀莖形成的遺傳規(guī)律、功能基因定位以及分子調控機制的闡明，可為早熟、高產榨菜精準育種提供基因資源，同時為蔬菜作物中以根/莖膨大等營養(yǎng)器官為產品的形成機制解析提供借鑒。
博士生張莉莉為該論文的第一作者，楊景華教授為該論文通訊作者，團隊負責人張明方教授指導了本研究。上述研究得到了浙江省自然科學基金重點項目和國家自然科學基金的資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14958
（蔬菜研究所供稿）
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