王雪艳,杨帆,朱拼玉,任跃波,王团团,李季,陈劲枫

(南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/园艺学院,江苏 南京 210095)

我国是世界上黄瓜(CucumissativusL.)种植面积最大的国家,栽培面积约占世界黄瓜栽培面积的54%(FAO,2017)。植物的有限生长可以分为生理型有限生长[1-2]和遗传型有限生长[3-4]。黄瓜的生理型有限生长又称“花打顶”,通常是由低温、干旱、弱光等不良栽培环境所引起。这种生理性病害是黄瓜减产的重要原因之一,减产率可达20%～30%[5]。因此,揭示黄瓜有限生长的形成机制可以为黄瓜“花打顶”病害的田间防治提供理论指导。

研究表明,植物遗传型有限生长由高度保守的单基因控制,TFL1是最早发现的控制拟南芥有限生长的基因[6]。随后,其他作物中的有限生长基因也获得了图位克隆,例如大豆Dt1基因[7]、绿豆VrDet1基因[8]、芝麻DT基因[9]、番茄SELF-PRUNING基因[10],这些基因均是拟南芥TFL1的同源基因。研究表明,CsTFL1通过与CsNOT2a蛋白结合,再与开花转录因子CsFDP结合,从而调控黄瓜产生花打顶现象[11]。黄瓜花打顶是一种复杂的生理异常现象,涉及多种诱导因素[12-13]。已有的研究表明,除了CsTFL1基因,还可能有多个其他基因参与调控网络。

本课题组在前期研究中,发现了与黄瓜顶芽发育密切相关的钙调素类似蛋白编码基因CsCML25,同时发现在无限生长类型的黄瓜中过量表达CsCML25会造成其有限生长[14],说明CsCML25可能参与调控黄瓜的有限生长。本试验以黄瓜自交系材料CCMC的叶片DNA为模板,克隆获得过表达CsCML25及其启动子驱动GFP报告基因的拟南……