中国热科院在菠萝花萼花瓣化形成机制研究方面取得新进展

 

　　果眼的深浅是菠萝重要的品质性状，不仅决定着果皮厚度和果实食用率，也影响食用的方便性。而菠萝萼片出现花瓣化突变，会使得宿萼膜质化和果皮变薄，具有育种价值。然而，菠萝花瓣化突变材料yll萼片花瓣化的结构、形成过程和分子机制尚未得到充分解析。因此，研究团队通过对'YLL’和片花瓣化突变材料yll进行形态学、组织细胞学和分子生物学等试验解析了突变体萼片花瓣化现象产生的原因。

 

　　研究结果显示，通过扫描电镜（SEM）观察到突变材料yll萼片由花萼和花瓣组织共同组成。对MADS-box基因进行定量分析发现突变材料yll中B类基因表达显著升高，可能在萼片花瓣化调控中发挥作用。亚细胞定位表明其在菠萝叶片叶肉细胞核表达，双荧光素酶实验证实转录活性，酵母双杂交、Co-IP和BiFC验证2个B类基因相互作用调控萼片花瓣化的形成。在拟南芥pi-1和ap3-3突变体中进行转基因互补实验发现菠萝AcPI和AcAP3能恢复花瓣和雄蕊发育，使萼片边缘花瓣化、卷曲。同时在烟草中过表达AcPI导致萼片花瓣化、裂片减少。研究表明它们在菠萝浅果眼新品种创制中有着良好的应用潜力，为进一步开展菠萝花器官身份和果皮结构的分子调控提供了参考依据。

 

　　相关研究成果以“AcPI and AcAP3 coordinately regulate sepal-petal formation in pineapple”为题发表于《Horticultural Plant Journal》，中国热科院品资所已毕业博士研究生吴竞和张伟为该论文的第一作者，栾爱萍副研究员、陈程杰副研究员、华南农业大学何业华教授为该文的共同通信作者。研究获得国家自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费和广东省乡村振兴战略专项资金种子产业振兴项目的资助。

 

　　论文链接：AcPI and AcAP3 coordinately regulate sepal-petal formation in pineapple - ScienceDirect