本網(wǎng)訊（通訊員 徐婉玉）近日，河南農(nóng)業(yè)大學園藝學院馮建燦、譚彬教授領銜的桃生物學與種質(zhì)創(chuàng)新團隊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，并在國際知名期刊《Plant Biotechnology Journal》《New Phytologist》《Horticulture Research》發(fā)表了桃基因組、瞬時遺傳轉(zhuǎn)化體系和重要性狀形成的分子機理解析系列研究論文。該研究結(jié)果為桃生物學和功能基因組學研究提供了基因組工具和瞬時遺傳轉(zhuǎn)化體系，為桃樹型等性狀形成和改良提供理論基礎。

 

　　該團隊完成了首個gap-free桃參考基因組，進而利用多樣本轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對編碼基因進行人工糾正，大幅提高了基因注釋的準確性，為桃功能基因研究提供了準確的基因信息。結(jié)合比較基因組和轉(zhuǎn)錄組鑒定到PpTAC1變異是導致‘照手紅’等柱型桃分枝角度小的關鍵原因，通過全基因組關聯(lián)分析、混池測序等鑒定出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，團隊開發(fā)了一種桃瞬時遺傳轉(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，通過表達PpIAA14基因有效減少了桃苗側(cè)根的形成。該方法為分析桃樹生長發(fā)育相關基因功能提供了有力工具。

 

　　在前期高質(zhì)量基因組和桃瞬時遺傳轉(zhuǎn)化體系構(gòu)建的基礎上，團隊針對桃分枝形成相關基因進行功能驗證，發(fā)現(xiàn)PpTCP4抑制發(fā)枝，而miR6288b-3p促進發(fā)枝，進一步分析發(fā)現(xiàn)柱型桃‘照手紅’中l(wèi)ncRNA1啟動子變異使其轉(zhuǎn)錄活性顯著提高，高表達的lncRNA1通過競爭性結(jié)合miR6288b-3p的方式抑制miR6288b-3p對PpTCP4的剪切作用，而高表達PpTCP4抑制BR合成關鍵基因PpD2的表達來降低柱型桃內(nèi)源BR含量。以上結(jié)果表明lncRNA1-miR6288b-3p-PpTCP4通過級聯(lián)調(diào)控BR含量的方式影響分枝形成，即低濃度BR導致柱型桃發(fā)枝量少（圖3a），高濃度BR則促進發(fā)枝。

 

　　以上研究得到國家自然科學基金（32102329&32202412）、國家自然科學聯(lián)合基金（U1804114）、國家重點研發(fā)專項計劃（2019YFD1000104）、河南省高等學校重點科研項目計劃基礎研究專項（24ZX010）、河南農(nóng)業(yè)大學高層次人才（30501532）和河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（HARS-22-09-G1）等項目的資助。此外，本團隊鄭先波、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