近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所百合課題組在百合腋生珠芽形成分子調控方面取得新進展。相關研究內容在線發表于 《植物生理學》上。不僅豐富了植物WOX轉錄因子調控腋生器官形成的理論,也為人工調控百合珠芽形成,顯著提高百合繁殖效率提供了基因儲備,具有重要的科學意義和應用前景。
珠芽指貯藏養分、形態肥大的芽,也叫零余子,著生在植物地上部分的葉腋處。對百合屬植物而言,珠芽是其部分種類重要的繁殖器官。其中,重要的食用和藥用百合——卷丹不產生種子,其種群的自然傳播繁殖完全依賴珠芽。珠芽依附于母體植株生長,單株百合可產生多達上百粒珠芽。成熟珠芽自母體脫落后可發育成新的完整個體,可以像種子一樣繁殖傳播,且完整地保留了母體的特征而較少變異和退化。因此,珠芽繁殖在百合籽球生產繁殖上有很廣闊的應用前景,掌握百合珠芽形成調控機制,將有望在生產上發揮珠芽高效繁殖的優勢。但目前,關于百合珠芽的形成仍處于初步階段,其分子調控機制尚不清楚。
本次,課題組基于前期卷丹珠芽形成的轉錄數據,通過對差異表達基因進行分析,發現基因LlWOX9和LlWOX11參與了百合珠芽形成的正向調控,首次揭示LlWOX9和LlWOX11介導細胞分裂素通路,調控百合腋生珠芽形成的分子機制。
本論文以中國農業科學院蔬菜花卉研究所為第一完成單位和通訊單位。已畢業博士生何國仁為第一作者,楊盼盼助理研究員和明軍研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、貴州省科技計劃項目及中央級公益性科研院所基本科研業務費專項的資助和支持。
百合卷丹的花和珠芽。課題組供圖