记者日前从华中农业大学获悉,该校园艺植物生物学教育部重点实验室匡汉晖教授课题组研究阐明了LsKN1基因调控生菜叶卷曲性状的遗传和分子机理。
一般而言,一个叶卷曲的生菜品种和一个叶平整的生菜品种杂交,构建了叶卷曲表型的遗传分离群体。遗传定位发现该群体中的一个叶卷曲主效QTL(数量性状基因座),即LsKN1基因。研究人员通过互补实验和CRIS-PR/cas9敲除实验,验证了该基因调控叶卷曲的机制。
据介绍,LsKN1基因在不同遗传背景下,可引起不同叶形变化。实验室前期研究结果表明,该基因的上调表达还导致生菜结球和掌状缺刻。LsKN1基因通过不同分子信号途径调控不同性状,并在不同遗传背景下出现不同的表型。这次的研究发现,LsKN1是影响细胞分裂素和赤霉素合成与降解途径的关键基因,提高生菜叶片中分裂素含量,降低赤霉素含量,可导致细胞面积变大、细胞数量增多、次级叶脉变细密,以及叶脉细胞和叶肉细胞发育紊乱,最终导致卷曲叶片的形成。
该研究进一步丰富了叶发育理论,将为生菜遗传育种提供理论支持。
(据《科技日报》)