BraRGL1调控油菜抽苔和开花的分子机制

　　财新(芸苔)中国菜(Chinensis var. parachinensis)是原产于中国南方的白菜品种，是中国南方著名的特色蔬菜。茎是财新植物的主要食用器官，茎的发育直接决定植株的品质和产量。然而，干细胞发育的分子机制尚不清楚。茎的发生和发育受一系列激素信号的调控，主要是赤霉素(GA)。作为GA信号转导的重要负调控因子，DELLA蛋白可能显著影响茎秆发育。

　　

2023年6月，华南农业大学陈日元教授团队在著名期刊《园艺研究》(Advance Access)上发表了题为《BraRGL1在油菜抽苔和开花调控中的作用》的研究论文。

在这项研究中，作者使用CRISPR/Cas9基因组编辑系统对BraPDS(植物烯去饱和酶)和BraRGL1(关键DELLA蛋白)基因进行了高效和可遗传的诱变。BraRGL1功能缺失突变体的花芽分化和抽苔时间显著提前。ga调控蛋白(BraGASA6)、开花相关基因(BraSOC1、BraLFY)、扩增蛋白(BraEXPA11)和木葡聚糖内转移酶(BraXTH3)基因的表达也显著上调。BraRGL1过表达系表现出不同的表型。BraRGL1突变体对GA信号更加敏感。BraRGL1与BraSOC1相互作用，GA3处理后相互作用强度降低。此外，BraRGL1抑制了BraSOC1对BraXTH3和BraLFY基因的转录激活能力，而GA3的存在增强了BraSOC1的激活能力，说明BraRGL1-BraSOC1模块通过GA信号转导调控了油菜的抽苔和开花。因此，我们假设BraRGL1被降解，在GA3存在的情况下，BraSOC1被释放，促进BraXTH3和BraLFY的表达，从而诱导油菜茎秆发育(图1)。BraRGL1-M突变体在不影响茎秆质量的情况下促进了花芽分化。因此，BraRGL1可作为早熟品种分子育种的有价值靶点，为进一步应用育种策略控制这一重要性状提供科学依据。

华南农业大学园艺学院陈日源教授、宋世伟教授、苏伟助理教授为本文共同通讯作者。王宇丹博士是该文章的第一作者。近年来，陈日元教授团队在财新的茎发育、花芽分化、营养调控等方面取得了很多研究进展。本研究得到国家自然科学基金(32072656,31972481)、广东省重点区域研究与发展计划(2020B0202010006)和中国农业研究系统的支持。

文章标题

BraRGL1在油菜抽苔和开花调控中的作用