大自然的性别揭示：关键基因控制西葫芦雌花

南瓜等葫芦科植物的性别决定受到环境、激素和遗传因素的复杂相互作用的影响，乙烯是促进雌花发育的主要激素

尽管了解乙烯的作用，但控制其生产的上游监管机构仍然难以捉摸。在某些突变体中，雌花转化为雄花突显了关于遗传影响的知识差距

基于这些挑战，深入的研究对于揭示调节性别决定的遗传机制以及通过有针对性的基因操纵提高作物产量至关重要

阿尔梅里亚大学的研究人员在《园艺研究》上发表了一项研究，重点关注转录因子CpMYB62及其在西葫芦雌花发育中的重要作用

通过对myb62突变的鉴定和表征，研究人员发现CpMYB62调节乙烯的产生，这对雌花的形成至关重要。这项研究为南瓜性别决定的遗传机制提供了宝贵的见解，为提高作物产量提供了潜在的策略

该研究确定了乙基甲烷磺酸盐（EMS）突变系中的myb62突变，该突变将所有雌花转化为雄花。使用批量分离分析测序（BSA-seq）和全基因组测序（WGS），研究人员发现myb62突变是C>；CpMYB62基因中的T转换，导致过早终止密码子和截短的转录因子

这种突变导致乙烯产量减少，这对雌花发育至关重要。外源乙烯的施用部分挽救了雌性开花表型，证实了CpMYB62在乙烯调节中的作用。转录组学分析显示，CpMYB62调节关键的性别决定基因，上调参与心皮发育的基因（CpACO2B、CpACS27A），下调阻止心皮发育基因（CpWIP1）

因此，CpMYB62在控制西葫芦性别决定的基因网络中占据着关键地位，通过激活乙烯生物合成和其他性别决定基因来促进雌花发育

资深研究人员之一Cecilia Martínez博士表示：“这一发现揭示了控制南瓜雌花发育的遗传机制。了解CpMYB62在调节乙烯生产中的作用，为通过基因操纵花发育提高作物产量开辟了新途径。”。通过操纵CpMYB62基因，可以提高雌花产量，从而增加南瓜和其他葫芦科植物的果实产量

这项研究不仅深化了我们对植物遗传学的理解，还为提高园艺行业的作物生产力提供了实用的解决方案 More information: María Segura et al, The transcription factor CpMYB62 controls the genetic network that leads to the determination of female flowers in Cucurbita pepo, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae115

Journal information: Horticulture Research