近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊聯(lián)合農(nóng)業(yè)基因組研究所和華大生命科學(xué)研究院，在《自然·植物（Nature Plants）》發(fā)表研究論文，首次系統(tǒng)揭示了黃瓜下位子房形成的遺傳調(diào)控機(jī)制。
子房位置是影響果實結(jié)構(gòu)和性狀的重要因素，黃瓜等葫蘆科作物的果實源自下位子房，其演化機(jī)制長期缺乏遺傳學(xué)層面解釋。研究團(tuán)隊利用空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)Stereo-seq，構(gòu)建了植物花芽的高精度時空轉(zhuǎn)錄圖譜，并結(jié)合細(xì)胞譜系重建和器官發(fā)生軌跡分析，明確了花托快速生長是下位子房形成的關(guān)鍵。
研究還發(fā)現(xiàn)KNOX1家族轉(zhuǎn)錄因子KNAT2-like1在花托發(fā)育中發(fā)揮核心調(diào)控作用，其突變可導(dǎo)致花器結(jié)構(gòu)改變，形成番茄式的上位子房。該研究提出膨大花托是葫蘆科下位子房與單性花協(xié)同演化的重要創(chuàng)新，為理解被子植物生殖器官演化及相關(guān)作物的分子育種提供了新思路。
研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目資助。
