記者7月18日從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校園藝植物生物學(xué)教育部重點實驗室匡漢暉教授課題組在《實驗植物學(xué)雜志》發(fā)表論文稱，他們的研究闡明了LsKN1基因調(diào)控生菜葉卷曲性狀的遺傳和分子機(jī)理。

　　生菜常被用來做色拉、火鍋配菜等，是世界上最受歡迎的蔬菜之一，其葉片形態(tài)直接關(guān)系到其感官品質(zhì)。

　　一般而言，一個葉卷曲的生菜品種和一個葉平整的生菜品種雜交，構(gòu)建了葉卷曲表型的遺傳分離群體。遺傳定位發(fā)現(xiàn)該群體中的一個葉卷曲主效QTL（數(shù)量性狀基因座），即LsKN1基因。研究人員通過互補(bǔ)實驗和CRISPR/cas9敲除實驗，驗證了該基因調(diào)控葉卷曲的機(jī)制。

　　據(jù)介紹，LsKN1基因在不同遺傳背景下，可引起不同葉形變化。實驗室前期研究結(jié)果表明，該基因的上調(diào)表達(dá)還導(dǎo)致生菜結(jié)球和掌狀缺刻。LsKN1基因通過不同分子信號途徑調(diào)控不同性狀，并在不同遺傳背景下出現(xiàn)不同的表型。這次的研究發(fā)現(xiàn)，LsKN1是影響細(xì)胞分裂素和赤霉素合成與降解途徑的關(guān)鍵基因，提高生菜葉片中分裂素含量，降低赤霉素含量，可導(dǎo)致細(xì)胞面積變大、細(xì)胞數(shù)量增多、次級葉脈變細(xì)密，以及葉脈細(xì)胞和葉肉細(xì)胞發(fā)育紊亂，最終導(dǎo)致卷曲葉片的形成。

　　卷葉品種中LsKN1基因的上調(diào)表達(dá)由第一個外顯子上一個CACTA轉(zhuǎn)座子插入導(dǎo)致。本研究在遺傳轉(zhuǎn)化過程中，偶然獲得3株CACTA轉(zhuǎn)座子發(fā)生轉(zhuǎn)座的突變體，這3個突變體的表型由卷葉恢復(fù)為平葉，再次證明LsKN1基因中CACTA轉(zhuǎn)座子的插入是卷曲葉片形成的致變因子。該研究進(jìn)一步豐富了葉發(fā)育理論，將為生菜遺傳育種提供理論支持。（記者吳純新 通訊員蔣朝常賈越）