本網(wǎng)訊（通訊員 徐婉玉）近日，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院馮建燦、譚彬教授領(lǐng)銜的桃生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在桃重要性狀遺傳改良和種質(zhì)創(chuàng)新研究方面取得了重要研究成果，并在國(guó)際知名期刊《Plant Biotechnology Journal》《New Phytologist》《Horticulture Research》發(fā)表了桃基因組、瞬時(shí)遺傳轉(zhuǎn)化體系和重要性狀形成的分子機(jī)理解析系列研究論文。該研究結(jié)果為桃生物學(xué)和功能基因組學(xué)研究提供了基因組工具和瞬時(shí)遺傳轉(zhuǎn)化體系，為桃樹(shù)型等性狀形成和改良提供理論基礎(chǔ)。

 

　　該團(tuán)隊(duì)完成了首個(gè)gap-free桃參考基因組，進(jìn)而利用多樣本轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對(duì)編碼基因進(jìn)行人工糾正，大幅提高了基因注釋的準(zhǔn)確性，為桃功能基因研究提供了準(zhǔn)確的基因信息。結(jié)合比較基因組和轉(zhuǎn)錄組鑒定到PpTAC1變異是導(dǎo)致‘照手紅’等柱型桃分枝角度小的關(guān)鍵原因，通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析、混池測(cè)序等鑒定出miR172d和PpAP2共同調(diào)控桃單/重瓣花性狀形成。

 

　　為解決目前桃遺傳轉(zhuǎn)化的難題，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種桃瞬時(shí)遺傳轉(zhuǎn)化體系，明確了PpMAX4、PpWEEP、PpDGYLA和PpDELLA1/2基因在分枝、垂枝和株高中的作用。此外，通過(guò)表達(dá)PpIAA14基因有效減少了桃苗側(cè)根的形成。該方法為分析桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因功能提供了有力工具。

 

　　在前期高質(zhì)量基因組和桃瞬時(shí)遺傳轉(zhuǎn)化體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)針對(duì)桃分枝形成相關(guān)基因進(jìn)行功能驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)PpTCP4抑制發(fā)枝，而miR6288b-3p促進(jìn)發(fā)枝，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)柱型桃‘照手紅’中l(wèi)ncRNA1啟動(dòng)子變異使其轉(zhuǎn)錄活性顯著提高，高表達(dá)的lncRNA1通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR6288b-3p的方式抑制miR6288b-3p對(duì)PpTCP4的剪切作用，而高表達(dá)PpTCP4抑制BR合成關(guān)鍵基因PpD2的表達(dá)來(lái)降低柱型桃內(nèi)源BR含量。以上結(jié)果表明lncRNA1-miR6288b-3p-PpTCP4通過(guò)級(jí)聯(lián)調(diào)控BR含量的方式影響分枝形成，即低濃度BR導(dǎo)致柱型桃發(fā)枝量少（圖3a），高濃度BR則促進(jìn)發(fā)枝。

 

　　以上研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（32102329&32202412）、國(guó)家自然科學(xué)聯(lián)合基金（U1804114）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃（2019YFD1000104）、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目計(jì)劃基礎(chǔ)研究專(zhuān)項(xiàng)（24ZX010）、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才（30501532）和河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（HARS-22-09-G1）等項(xiàng)目的資助。此外，本團(tuán)隊(duì)鄭先波、葉霞、李繼東教授也參與了該系列研究。

 

　　論文鏈接：

 

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14480

 

　　https://doi.org/10.1093/hr/uhae155

 

　　https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19903