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农学院杨景华教授研究发现榨菜瘤状茎形成基因

编辑: 时间: 2020年08月20日 访问次数:221

蔬菜作物营养器官变异丰富,多样化的营养器官是其产量形成的主要构成因素,如根/茎菜类、叶球类、鳞茎类等。芥菜类蔬菜具有丰富的遗传多样性,根据食用器官和形态学将其分为根、茎、叶、薹等16个变种,其中茎芥菜(榨菜)形成瘤状茎,是其产量形成的决定因素。榨菜瘤状茎形成对温度和日照要求严格,15以下低温是瘤状茎形成的必要条件,长日照促进榨菜开花抑制瘤状茎形成。这些蔬菜产品器官形成与调控机制是园艺领域重要的科学问题。

近日,国际知名杂志Plant Journal在线发表了浙江大学农业与生物技术学院杨景华教授题为The casein kinase 2 ß subunit CK2B1 is required for swollen stem formation via cell cycle control in vegetable Brassica juncea”研究论文。

该研究通过全基因组关联分析(GWAS)定位到与榨菜瘤状茎形成的候选基因,编码酪蛋白激酶的Casein Kinase Ⅱ家族基因CK2B1CK2B1启动子变异与低温诱导的瘤状茎形成关联,通过沉默表达和回交群体基因型与表型关联分析验证了CK2B1功能。同时,发现髓部细胞数目增加是瘤状茎形成的主要原因,CK2B1通过调控细胞数目来促进瘤状茎的形成。在此基础上,鉴定到CK2B1通过与细胞周期蛋白E2Fa互作,影响CK2全酶对E2Fa周期蛋白Tyr54、Tyr464,Thr63,Ser431位点的磷酸化,从而调控瘤状茎的形成。榨菜瘤状茎形成的遗传规律、功能基因定位以及分子调控机制的阐明,可为早熟、高产榨菜精准育种提供基因资源,同时为蔬菜作物中以根/茎膨大等营养器官为产品的形成机制解析提供借鉴。

博士生张莉莉为该论文的第一作者,杨景华教授为该论文通讯作者,团队负责人张明方教授指导了本研究。上述研究得到了浙江省自然科学基金重点项目和国家自然科学基金的资助。

论文链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14958

(蔬菜研究所供稿)


 







 

 


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