河北农大联合荷兰瓦大揭示大白菜叶球形成的转录调控机制学术资讯

来源：植物科学最前沿

大白菜 (Brassica rapa L. ssp. pekinensis ) 属十字花科芸薹属，是我国的重要蔬菜作物之一。大白菜主要以结球叶片为食用器官，研究叶球形成对改良品种和定向育种具有重要意义，但大白菜叶球形成是由多基因调控的复杂生物学过程，其调控机制尚不明确。

2019年12月，Horticulture Research 在线发表了题为 Genome-wide transcriptome analysis reveals molecular pathways involved in leafy head formation of Chinese cabbage (Brassica rapa ) 的研究论文，荷兰瓦赫宁根大学植物育种系和河北农业大学园艺学院为共同通讯单位，孙晓雪博士为该论文的第一作者，Guusje Bonnema副教授和赵建军教授指导完成。该研究通过比较结球大白菜和不结球普通白菜（Brassica rapa L. ssp.chinensis）之间细胞组织结构和转录水平在不同生长阶段的差异，分析了叶球发育的关键时期，初步揭示了叶球形成的转录调控机制。

Fig. 1: Morphological characterization of vegetative phases of the early heading Chinese cabbage CC-Z16 with round leafy head, the late heading CC-A03 with cylindrical head, and non-heading pak-choi PC-024.

Fig. 2: Hierarchical cluster analysis using the probes from five WGCNA genotype-affected modules that differentiate the two Chinese cabbages (CC-Z16 and CCA-03) from PC-024.

研究表明，结球白菜和不结球普通白菜叶片无论是在叶片细胞结构还是基因转录水平上，都在莲座期产生了明显不同。向内卷曲的大白菜叶片比平展的不结球白菜叶片叶片海绵组织细胞间隙显著增大。结合转录组分析，差异表达基因主要被富集到“细胞”和“细胞壁”发育通路，并鉴定了BrTUB 家族的4个相关候选基因BrTUB1 (Bra015815)、BrTUB3–1 (Bra018184)、BrTUB3-3 (Bra019493) 和BrTUB4 (Bra033737)。该研究结果将有助于了解大白菜叶球形成的分子机制。

该研究主要在中-荷联合培养博士项目、河北省重点研发计划国际合作项目资助下完成。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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