近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創新團隊發現調控黃瓜耐低溫性和雌花形成的“樞紐”基因，首次闡明其協同馴化的分子機制，發掘出優異等位基因，為黃瓜耐低溫高產分子育種提供重要理論依據和技術支撐。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。
低溫是制約設施黃瓜長季節栽培的主要瓶頸，影響黃瓜生長發育，尤其是雌花形成這一單產提升的關鍵因素。生產中發現，溫度與雌花形成有緊密聯系：高緯度地區或春季低溫條件下黃瓜雌花多，而低緯度或秋季高溫雌花少。然而，調控低溫和高產兩大關鍵性狀的核心基因及分子機制尚不清楚。
該團隊挖掘到一個同時調控耐低溫和雌花形成的乙烯不敏感基因CsEIN2。該基因通過結合下游轉錄因子調控冷響應基因的轉錄進而提高黃瓜耐低溫性，其與擬南芥中乙烯調控耐低溫的機制相反。此外，該基因可以促進雌花分化基因的表達從而調控黃瓜雌花的形成。
進一步研究發現，該基因3個完全連鎖的自然變異為關鍵功能位點，且耐低溫單倍型參與黃瓜對高緯度寒冷地區的適應性。該研究為培育耐低溫穩產黃瓜新品種提供了重要理論依據和基因資源。
研究得到園藝基礎科學研究中心、國家自然科學基金、現代農業產業技術體系、中國農業科學院創新工程等項目的資助。
相關論文信息： https://doi.org/10.1111/pbi.70195
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