本网讯（通讯员 徐宛玉）近日，我校园艺学院安光辉教授领衔的莴苣生物学与遗传改良团队在莴苣抽薹开花遗传调控研究方面取得了重要研究成果，并在国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》和《New Phytologist》发表了莴苣抽薹调控网络解析系列研究论文。该系列研究结果为莴苣耐抽薹种质的创制创新和分子设计育种提供了优异基因资源和理论基础，推动莴苣轻简化高效栽培和经济效益提升，并对其他叶类蔬菜的育种和生产提供参考。
栽培莴苣，包括叶用莴苣（生菜、油麦菜）和茎用莴苣（莴笋、贡菜）等，是我国重要的蔬菜之一。莴苣过早抽薹会导致商品性丢失、大量减产和经济损失。鉴定莴苣抽薹调控基因，阐明抽薹发育调控网络有助于耐抽薹莴苣品种的培育和遗传改良。两篇论文均通过正向遗传学克隆抽薹调控基因LsBLH2和LsKN1，揭示了“LsBLH2–LsOFP6–LsKANT3”模块和“LsKN1–LsOFP6–LsRGA1”模块协同调控内源赤霉素的合成、代谢、响应，进而调控莴苣抽薹的遗传和分子机制。
研究人员通过图位克隆获得了候选基因LsBLH2和LsKN1。LsBLH2在晚抽薹亲本中存在一个碱基缺失突变，导致翻译提前终止和功能丢失。而LsKN1在晚抽薹个体和亲本中存在一个长度为3935-bp的CACTA-like转座子插入（LsKN1TP），激活LsKN1的表达。有趣的是，LsBLH2和LsKN1均与莴苣结球有关（Anet al., 2020, Plant Cell；Yuet al., 2020, PNAS），但在本研究中，相应个体并无结球表型，暗示了莴苣结球调控的复杂性以及LsBLH2和LsKN1具有多重功能。
LsBLH2转录因子直接结合赤霉素（GA）合成基因LsGA20ox1以及GA代谢基因LsGA2ox8的启动子，并分别上调和下调LsGA20ox1和LsGA2ox8（图1）。LsOFP6蛋白增强LsBLH2对LsGA20ox1和LsGA2ox8的转录激活和抑制（图1）。而LsKNAT3削弱LsBLH2对LsGA20ox1的转录激活（图1）。LsKN1TP转录因子直接结合GA合成基因LsGA20ox1以及GA响应基因LsRGA1的启动子，并分别下调和上调LsGA20ox1和LsRGA1（图1）。DELLA蛋白增强LsKN1TP对LsGA20ox1的转录抑制（图1）。而LsOFP6蛋白削弱LsKN1TP对LsGA20ox1和LsRGA1的转录抑制和激活（图1）。
图1LsBLH2和LsKN1调控莴苣抽薹的分子机制
河南农业大学园艺学院安光辉教授为两篇论文的唯一通讯作者。河南农大园艺学院为论文的第一署名单位。河南农大园艺学院硕士生陈浩宇为两篇文章的第一和共同第一作者。胡建斌教授和杨路明教授为本研究提供了指导和宝贵意见。该工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅等的资助。
安光辉教授课题组主要从事叶类蔬菜重要性状的分子机制研究和遗传育种。近年来在叶类蔬菜叶发育、株型和抽薹开花调控网络中取得了重要进展。在Plant Cell、Plant Biotechnology Journal、New Phytologist、Proc Natl Acad Sci USA、Horticulture Research、Journal of Experimental Botany、Theor Appl Genet、BMC Plant Biology等国际著名期刊上发表了十余篇学术文章，取得多项原创性研究成果。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14614
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20307
编辑/黄璞 杨钰晨 审核/余果 签发/周红飞
