中国农业科学院蔬菜花卉研究所明军团队揭示百合珠芽形成分子调控新机制

珠芽为百合属植物重要的繁殖器官，不仅能较好地保留母体的遗传特征，且繁殖效率高，在生产上有很重要的应用前景。掌握百合珠芽形成调控机制将有望在生产上发挥珠芽高效繁殖的优势。目前，关于百合珠芽形成机理的研究仍处于初步阶段，其分子调控机制尚不清楚。

近日，Plant Physiology在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所明军团队的题为“WUSCHEL-Related Homeobox Genes Cooperate with Cytokinin Signalling to Promote Bulbil Formation in Lilium lancifolium”的研究论文，首次揭示了WUSCHEL-related HOMEOBOX家族中间进化支成员LlWOX9和LlWOX11介导细胞分裂素通路调控百合腋生珠芽形成的分子机制，对全面解析百合珠芽发生调控机理及利用珠芽繁殖特性提高百合繁殖效率具有重要意义。

该研究基于前期卷丹珠芽形成的转录数据，通过对差异表达基因进行荧光定量分析及荧光原位杂交，发现LlWOX9和LlWOX11在可形成珠芽的叶腋处高表达，且在珠芽形成过程中表达量持续升高。进一步通过瞬时过表达和病毒诱导的基因沉默技术对LlWOX9和LlWOX11在珠芽形成中的功能进行了研究，发现过表达LlWOX9和LlWOX11可促进卷丹珠芽形成，而沉默LlWOX9和LlWOX11，卷丹珠芽的形成受到明显抑制，表明LlWOX9和LlWOX11参与了百合珠芽形成的正向调控。前期研究表明，细胞分裂素B类响应因子可正向调控百合珠芽形成。该研究验证发现，细胞分裂素B类响应因子可与LlWOX9和LlWOX11的启动子结合并促进其转录，从而诱导百合珠芽形成。此外，LlWOX11可与细胞分裂素通路负调控因子LlRR9启动子结合并抑制其转录，进一步加强细胞分裂素信号，促进百合珠芽的启动和形成。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所杨盼盼助理研究员和明军研究员为本文通讯作者，已毕业博士生何国仁为该论文第一作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、贵州省科技计划项目及中央级公益性科研院所基本科研业务费专项的资助和支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac259

转自：植物科学最前沿

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