西北农林科技大学等多家单位协作揭示黄瓜开花期适应的分子机制

黄瓜是一种喜温蔬菜作物，起源于低纬度的印度，经过长期的自然和人工选择，黄瓜逐渐适应了高纬度环境，成为世界上种植广泛的蔬菜作物。开花期是决定黄瓜适应性的关键因素，但是黄瓜的花期适应机制还未阐明。

2019年12月16日，《Plant Physiology》杂志在线发表了西北农林科技大学园艺学院、中国农业科学院蔬菜花卉研究所以及中国农业科学院深圳农业基因组研究所等多家单位协作完成的题为“FLOWERING LOCUS Timproves cucumber adaptation to higher latitudes”的研究论文。该研究揭示了黄瓜成花素基因CsFT上游存在着2种大片段（39.9 kb和16.2 kb）的丢失，均提高了CsFT基因的表达水平，以帮助黄瓜从低纬度向高纬度地区散播。这一研究揭示了黄瓜高纬度适应性的遗传驯化机制。

该研究揭示的2种结构变异是普遍存在的，并且在欧亚和东亚黄瓜类群中独立发生。通过对黄瓜115份核心种质重测序数据的分析，研究进一步发现了黄瓜FT基因上游区域有3种类型的序列：long、short-1和short-2，其地理分布不同：long型是祖先型，在低纬度的印度类群和西双版纳类群中最常见，与晚开花相关；short-1和short-2型分别由long型演化而来，与早开花相关，其中short-1型在东亚类群黄瓜中分布频率最高，short-2型在欧亚类群黄瓜中分布频率最高。核苷酸多样性分析进一步揭示了黄瓜FT基因位点具有驯化选择的特征。研究结果表明，黄瓜FT基因上游区域的结构变异，对于黄瓜从热带低纬度地区传播到寒温带高纬度地区起着非常重要的作用；此外，本研究为创造早开花、早熟的黄瓜品种提供了重要的理论依据。