植物大牛Lippman组解析‘酸浆’基因组，建立新的茄科模型系统

2022年10月18日，美国冷泉港实验室Zachary B. Lippman1课题组在The Plant Cell杂志上在线发表题为“Establishing Physalis as a Solanaceae model system enables genetic reevaluation of the inflated calyx syndrome”的研究论文。该研究发现发布了酸浆属中的P. grisea及其近亲P. pruinosa的染色体水平参考基因组，并利用这些资源来研究花性状的自然和工程变异。

茄科是基础和应用研究中最重要的植物家族之一，不仅因为其显着的形态和生态多样性，而且还由于其作为粮食作物，观赏植物和药物来源的许多成员的深远经济价值。现阶段研究最多的茄科包括茄子、辣椒、马铃薯、番茄、矮牵牛和烟草。然而充分探索、欣赏和利用这种多样性需要额外的模型系统。特别有希望的是Physalis属的孤儿果实作物，它们在茄科中占据关键的进化地位，并捕获了花序复杂性，果实成熟和代谢物，疾病和昆虫抵抗力，自相容性等性状的未充分研究的变化，最值得注意的是，引人注目的膨胀花萼综合征（ICS），这是一种进化新奇，在被子植物中发现的进化新奇事物，其中萼片生长得非常大，将水果封装在保护性皮中。

该研究首先发布了酸浆属中的P. grisea及其近亲P. pruinosa的染色体水平参考基因组，并利用这些资源来研究膨胀花萼综合征（ICS）性状的自然和工程变异机制。该研究在bHLH基因中迅速发现了一种导致花瓣颜色变化的天然结构变异。此外，与预期相反，发现CRISPR-Cas9靶向诱变11个MADS盒基因，包括所谓的ICS基本调节因子，对花萼膨胀没有影响。

此外，该研究在正向遗传学筛选中，鉴定到一个无壳体突变体。其由于AP2样基因的突变而缺乏ICS，该基因导致萼片和花瓣合并成一个混合身份的漩涡。因此，这些资源和发现将Physalis提升到一个新的茄科模型系统，并建立了一个寻找驱动ICS的因素的模式物种。

论文链接：Establishing Physalis as a Solanaceae model system enables genetic reevaluation of the inflated calyx syndrome | The Plant Cell | Oxford Academic (oup.com)

转自：“iPlants”微信公众号

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