我国科学家找到黄瓜下位子房发育的进化密码

工人日报-中工网记者 黄哲雯

在被子植物中，根据花器官相对于子房的空间位置，子房可分上位和下位子房。其中，下位子房位于萼片、花瓣和雄蕊的着生点之下，而上位子房则位于这些花器之上。

子房位置是影响果实结构和性状的重要因素，黄瓜等葫芦科作物的果实源自下位子房，其演化机制长期缺乏遗传学层面解释。而深入研究下位子房形成的遗传和分子机制，不仅能揭示这一重要性状的演化历程，还能为下位子房的性别决定与果实发育提供关键见解，对育种实践具有重要意义。

近日，在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助下，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因组学创新团队，联合农业基因组研究所和华大生命科学研究院，在《自然·植物（Nature Plants）》发表研究论文，首次系统揭示了黄瓜下位子房形成的遗传调控机制。

研究团队利用空间转录组技术Stereo-seq，构建了植物花芽的高精度时空转录图谱，并结合细胞谱系重建和器官发生轨迹分析，明确了花托快速生长是下位子房形成的关键。

研究发现，KNOX1家族转录因子KNAT2-like1在花托发育中发挥核心调控作用，其突变可导致花器结构改变，形成番茄式的上位子房。该研究提出膨大花托是葫芦科下位子房与单性花协同演化的重要创新，为理解被子植物生殖器官演化及相关作物的分子育种提供了新思路。

研究还结合全基因组联系分析，发现黄瓜果实的主要果肉组织并非来自心皮，而是由花托发育而成，这为黄瓜及其他葫芦科作物的果实改良提供了新的观点和育种策略。

来源：工人日报客户端