TCP轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控生菜葉緣形態(tài)與抽薹時(shí)間

葉形是蔬菜重要的農(nóng)藝性狀。生菜根據(jù)葉緣形狀不同，分為常見的鋸齒形葉（Empire）和波浪形葉（Salinas）2種類型。高溫脅迫下，Empire葉緣更易出現(xiàn)干燒心病變，且表現(xiàn)出晚抽薹表型，這些性狀均為生菜等冷季蔬菜育種中的重要選擇指標(biāo)。

2020年2 月，日本長野蔬菜與觀賞作物實(shí)驗(yàn)站通過遺傳圖譜的繪制和轉(zhuǎn)錄組分析，得到了同時(shí)控制葉緣形狀和抽薹時(shí)間這2個(gè)關(guān)鍵性狀的候選基因，而后結(jié)合分子生物學(xué)及細(xì)胞學(xué)試驗(yàn)，參考擬南芥中相關(guān)機(jī)制，對其可能在生菜的葉緣形狀和抽薹時(shí)間產(chǎn)生的多效性作用進(jìn)行了闡述。該研究以Empire和Salinas這2種類型為親本，得到F2群體，遺傳分析表明波浪形葉型受1個(gè)單顯性基因控制，且開花時(shí)間與葉型存在明顯共分離現(xiàn)象。通過ddRAD-seq對F2群體進(jìn)行遺傳圖譜的構(gòu)建，并將葉型和抽薹時(shí)間這2個(gè)性狀定位在LG5的同一個(gè)區(qū)域，并在該區(qū)域確定了1個(gè)編碼CIN-like protein的TCP轉(zhuǎn)錄因子作為候選基因，命名為LsTCP4。系統(tǒng)發(fā)育分析表明：LsTCP4屬于擬南芥TCP家族CINCINNATA（CIN）-like group，該家族被報(bào)道與鋸齒狀葉緣有關(guān)?；谏鲜鲅芯?，在Empire生菜LsTCP4的等位基因3'UTR中發(fā)現(xiàn)了1個(gè)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的插入，推測正是由于這一特異性結(jié)構(gòu)變異，導(dǎo)致其在葉片中的轉(zhuǎn)錄水平低于Salinas，從而導(dǎo)致葉緣形狀的差異。

上述研究結(jié)果得到了1個(gè)在高溫環(huán)境下提高生菜產(chǎn)量的重要基因，為生菜品種的選育奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果于2020年2月1日在線發(fā)表于《Horticulture Research》上。