西北農(nóng)林科技大學(xué)等多家單位協(xié)作揭示黃瓜開花期適應(yīng)的分子機(jī)制

黃瓜是一種喜溫蔬菜作物，起源于低緯度的印度，經(jīng)過長期的自然和人工選擇，黃瓜逐漸適應(yīng)了高緯度環(huán)境，成為世界上種植廣泛的蔬菜作物。開花期是決定黃瓜適應(yīng)性的關(guān)鍵因素，但是黃瓜的花期適應(yīng)機(jī)制還未闡明。

2019年12月16日，《Plant Physiology》雜志在線發(fā)表了西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所以及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所等多家單位協(xié)作完成的題為“FLOWERING LOCUS Timproves cucumber adaptation to higher latitudes”的研究論文。該研究揭示了黃瓜成花素基因CsFT上游存在著2種大片段（39.9 kb和16.2 kb）的丟失，均提高了CsFT基因的表達(dá)水平，以幫助黃瓜從低緯度向高緯度地區(qū)散播。這一研究揭示了黃瓜高緯度適應(yīng)性的遺傳馴化機(jī)制。

該研究揭示的2種結(jié)構(gòu)變異是普遍存在的，并且在歐亞和東亞黃瓜類群中獨(dú)立發(fā)生。通過對黃瓜115份核心種質(zhì)重測序數(shù)據(jù)的分析，研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了黃瓜FT基因上游區(qū)域有3種類型的序列：long、short-1和short-2，其地理分布不同：long型是祖先型，在低緯度的印度類群和西雙版納類群中最常見，與晚開花相關(guān)；short-1和short-2型分別由long型演化而來，與早開花相關(guān)，其中short-1型在東亞類群黃瓜中分布頻率最高，short-2型在歐亞類群黃瓜中分布頻率最高。核苷酸多樣性分析進(jìn)一步揭示了黃瓜FT基因位點(diǎn)具有馴化選擇的特征。研究結(jié)果表明，黃瓜FT基因上游區(qū)域的結(jié)構(gòu)變異，對于黃瓜從熱帶低緯度地區(qū)傳播到寒溫帶高緯度地區(qū)起著非常重要的作用；此外，本研究為創(chuàng)造早開花、早熟的黃瓜品種提供了重要的理論依據(jù)。