人民網(wǎng)北京11月9日電 （記者 魏艷）記者從中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所獲悉，該所功能基因組學創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)了控制黃瓜卷須發(fā)育的身份基因（TEN），揭示曾經(jīng)困擾達爾文的植物發(fā)育學謎團——黃瓜的卷須與側枝同源器官。相關研究成果于近日在國際知名刊物《分子植物（Molecular Plant）》雜志上在線發(fā)表。

據(jù)了解，卷須是黃瓜的攀援器官，但黃瓜卷須的“身份”即其同源器官是什么并不清楚。在溫室中栽培的黃瓜并不需要卷須來攀援，為了減少生物量的浪費，農(nóng)民需要人工摘除卷須。培育完全沒有卷須的省力品種，是黃瓜育種的重要方向之一。

該團隊在世界范圍內的3000多份黃瓜種質里發(fā)現(xiàn)了唯一的一份無卷須的稀有黃瓜種質，其卷須被側枝所替代，失去攀援能力，表型觀察和遺傳分析表明黃瓜的卷須和側枝是一對同源器官。研究人員利用黃瓜變異組圖譜數(shù)據(jù)，進一步通過基因組學、轉錄組學和稀有變異的綜合分析，在全基因組360多萬個變異中，發(fā)現(xiàn)了對應無卷須種質的一個稀有單個核苷酸的變異（SNP）。該SNP位于一個TCP家族CYC/TB1亞類轉錄因子的保守結構域，遺傳證明這個TCP基因就是卷須發(fā)育的身份基因TEN。研究進一步發(fā)現(xiàn)該稀有變異顯著降低了TEN基因的轉錄激活功能，影響了一系列下游基因的表達，從而調控了卷須身份的轉換和卷須的運動。本研究為在植物基因組中研究功能性稀有變異提供了一個范例，并揭示了黃瓜卷須同源器官為側枝這一歷史謎團，同時也為黃瓜無卷須株型育種提供了一個理論支撐。

中國農(nóng)科院研究生院博士生王深浩是論文第一作者。研究得到了國家自然科學基金、科技部973項目及中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。