杨在君教授团队在小麦三雌蕊性状分子机制研究中取得重要进展

撰稿：国钰环 一审：钟剑 二审：甘小洪 三审：杨军

近日，杨在君教授团队在小麦三雌蕊性状研究中取得重要进展。相关论文“Disclosure of the molecular basis for three-pistil wheat”发表在国际知名植物学期刊Plant Physiology上（中科院一区TOP，IF:8.1）。该研究利用Nanopore三代测序 + Illumina二代测序技术，在Pis1定位区间内鉴定出约0.4 Mb缺失伴随30.8 kb反向重复序列插入的结构变异，并通过桥连PCR和荧光原位杂交（FISH）证实该变异与三雌蕊性状共分离，揭示了三雌蕊小麦形成的分子机制。

进一步研究发现，该结构变异导致ARF5基因功能缺失，进而促使WUS-D1及同源基因协同上调，最终驱动花器官身份转变。利用已有的ARF5无义突变体进行验证，长日照下约19.81%的小花呈现三雌蕊表型，41.32%的小花发生雄蕊向雌蕊的转化；而WUS-D1过表达仅引起4.99%的小花发生雄蕊同源转化为雌蕊表型，表明单独上调WUS-D1不足以诱导三雌蕊表型。相关表型在长日照条件下才显著出现，提示光周期信号可能参与该通路调控。

该研究得到国家自然科学基金（32272066、32060456）和四川省自然科学基金（2022NSFSC0160）资助。西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室为论文第一完成单位，博士生国钰环和外籍教师Naoki Yamamoto副教授为同等贡献第一作者，杨在君教授、彭正松教授和周永红教授为共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag611

图1 染色体结构变异（SV）是调控小麦三雌蕊性状的关键遗传因素