解开黄瓜完美遗传的钥匙花和果实发育中的新角色
科学家阐明了异源三聚体 G 蛋白 α 亚基在黄瓜发育中的作用，这对我们理解植物器官的形成是一个突破。对 CLAVATA (CLV) 信号级联的这种洞察可能会带来农作物种植的创新方法，有望提高营养价值和农业产量。
CLAVATA (CLV) 信号通路通过调节茎尖分生组织 (SAM) 的大小，对控制花和果实的发育至关重要。尽管它具有重要意义，但作物中的下游信号成分仍然很大程度上未知。了解这些途径对于推进作物育种技术以提高产量和质量至关重要。由于这些尚未解决的问题，迫切需要研究 CLV 信号通路内的遗传相互作用，以发现新的调控机制并改进农业实践。
北京中国农业大学的一个团队于 2024 年 4 月 16 日在《园艺研究》上发表了他们的研究成果 (DOI: 10.1093/hr/uhae110)。他们研究了 Gα 亚基 CsGPA1 如何与 CLV 信号通路相互作用来调节黄瓜的花器官数量和果实形状。该研究强调了CsGPA1在调节关键调控基因表达中的作用。 该研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创建了CsCLV3、CsCLV1和CsGPA1的黄瓜突变体。破坏CsCLV3和 CsCLV1 会导致花的器官增多，果实变短变宽。研究表明，CsGPA1 与 CsCLV1 相互作用，破坏 CsGPA1 会导致相似的表型，凸显了其在 CLV 信号通路中的作用。详细分析表明，CsGPA1影响WUSCHEL ( WUS ) 和CRABS CLAW ( CRC )的表达，它们是 SAM 大小和果实伸长的关键调节因子。具体而言，CsGPA1抑制CsWUS表达并激活CsCRC转录，从而控制花器官数量并促进果实伸长。这些研究结果将CsGPA1 确定为 CLV 通路中的一个新组成部分，为黄瓜花和果实发育的遗传调控提供了新见解，并为作物育种改良提供了潜在目标。 首席研究员张晓兰博士表示：“我们发现 CsGPA1 与 CLV 信号通路相互作用，这为黄瓜花果性状的调控提供了新的认识。这可能对未来的作物育种计划产生重大影响，因为可以更精确地操纵果实的形状和大小。” CsGPA1 的鉴定
作为 CLV 信号通路的关键调节因子，为作物育种中的基因操作开辟了新途径。通过针对该基因，育种者可以培育出具有所需花卉和果实特征的黄瓜品种，从而提高产量和品质。这项研究不仅增强了我们对植物发育的理解，还为农业进步提供了实际应用。
版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！