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大白菜(BrassicarapaL.ssp.pekinensis)是中国以及朝鲜、韩国和日本等东亚国家和地区普遍种植的蔬菜作物，有结球、半结球和散叶等品种类型，其中，以结球白菜栽培最为广泛，叶球形成与发育机制一直是热点研究课题。近日，HorticultureResearch在线发表了沈阳农业大学冯辉教授团队的题为Themutationofent-kaurenesynthase,akeyenzymeinvolvedingibberellinbiosynthesis,confersanon-headingphenotypetoChinesecabbage(BrassicarapaL.ssp.pekinensis)的研究论文，揭示了赤霉素在大白菜叶球形成中起重要作用。该研究利用EMS诱变结球白菜DH系FT的萌动种子，创制出14份稳定遗传的叶片塌生突变体。选用其中的1个突变体nhm1为试材，系统开展了突变基因克隆及鉴定研究。
图1大白菜不结球突变体nhm1(b,c-右)及其野生型FT(a,c-左)
整个生育期突变体nhm1叶片平塌生长，不形成叶球。遗传分析证明了突变性状呈单核基因隐性遗传。利用MutMap基因定位方法结合KASP基因分型验证，确定赤霉素生物合成关键酶ent-kaurenesynthase(KS)基因BraA07g.3C为突变基因的候选基因，突变体的BraA07g.3C第4外显子上发生了一个由C到T的单碱基替换，导致遗传密码由组氨酸变成酪氨酸。BraA07g.3C在突变体中的表达量以及突变体叶片中的赤霉素含量均显著低于野生型。外源喷施GA3可使突变体叶片恢复野生型表型。
图2大白菜不结球突变基因Mutmap定位(a)及基因结构变异(b,c)
该研究结果首次证明了赤霉素在大白菜叶球形成过程中起重要作用，为深入解析大白菜叶球形成与发育的生理机制提供了新的重要信息。沈阳农业大学园艺学院冯辉教授为论文通讯作者，博士研究生高玥和青年教师*胜楠博士为共同第一作者。团队成员刘志勇副教授和博士研究生屈高扬、富薇、张美迪参与了部分研究工作。该研究得到了“十三五”国家重点研发计划课题(YFD)资助。
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