7月18日，科技日報記者從華中農業大學獲悉，該校園藝植物生物學教育部重點實驗室匡漢晖教授課題組在《Journal of Experimental Botany》雜志發表一篇研究論文，闡明了LsKN1基因調控生菜葉卷曲性狀的遺傳和分子機理。
生菜是世界上最受歡迎的蔬菜之一。生菜常被用來做色拉、火鍋配菜等，其葉片形态直接關系到其感官品質。 一般而言，一個葉卷曲的生菜品種和一個葉平整的生菜品種雜交，構建了葉卷曲表型的遺傳分離群體。遺傳定位發現該群體中一個葉卷曲主效QTL（數量性狀基因座）是LsKN1基因。研究人員通過互補實驗和CRISPR/cas9敲除實驗，驗證了該基因調控葉卷曲。
據介紹，LsKN1基因在不同遺傳背景下，可引起不同葉形變化。實驗室前期研究結果表明，該基因的上調表達還導緻生菜結球和掌狀缺刻。LsKN1基因通過不同分子信号途徑調控不同性狀，并在不同遺傳背景下出現不同的表型。本研究發現LsKN1是影響細胞分裂素和赤黴素合成和降解途徑的關鍵基因，提高生菜葉片中分裂素含量，降低赤黴素含量，導緻細胞面積變大、細胞數量增多、次級葉脈變細密，葉脈細胞和葉肉細胞發育紊亂，最終導緻卷曲葉片的形成。
卷葉品種中LsKN1基因的上調表達由第一個外顯子上一個CACTA轉座子插入導緻。本研究的遺傳轉化過程中，偶然獲得3株CACTA轉座子發生轉座的突變體，這3個突變體的表型由卷葉恢複為平葉，再次證明LsKN1基因中CACTA轉座子的插入是卷曲葉片形成的緻變因子。該研究内容進一步豐富葉發育理論，為生菜遺傳育種提供理論支持。（科技日報記者 吳純新 通訊員 蔣朝常 賈越，華中農業大學供圖）
來源： 科技日報
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