“鱼和熊掌”兼得？发现调控黄瓜低温高产的关键基因

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所葫芦科蔬菜遗传育种创新团队发现调控黄瓜耐低温性和雌花形成的“枢纽”基因，首次阐明其协同驯化的分子机制，发掘出优异等位基因，为黄瓜耐低温高产分子育种提供重要理论依据和技术支撑。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上。

低温是制约设施黄瓜长季节栽培的主要瓶颈，影响黄瓜生长发育，尤其是雌花形成这一单产提升的关键因素。生产中发现，温度与雌花形成有紧密联系：高纬度地区或春季低温条件下黄瓜雌花多，而低纬度或秋季高温雌花少。然而，调控低温和高产两大关键性状的核心基因及分子机制尚不清楚。

该团队挖掘到一个同时调控耐低温和雌花形成的乙烯不敏感基因CsEIN2。该基因通过结合下游转录因子调控冷响应基因的转录进而提高黄瓜耐低温性，其与拟南芥中乙烯调控耐低温的机制相反；此外，可以促进雌花分化基因的表达从而调控黄瓜雌花的形成。进一步研究发现，该基因三个完全连锁的自然变异为关键功能位点，且耐低温单倍型参与黄瓜对高纬度寒冷地区的适应性。该研究为培育耐低温稳产黄瓜新品种提供了重要理论依据和基因资源。

研究得到园艺基础科学研究中心、国家自然科学基金、现代农业产业技术体系、中国农业科学院创新工程等项目的资助。（通讯员：陈旭）

原文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70195