黄瓜（Cucumis sativus L.）是世界上广泛栽培的瓜类蔬菜作物之一。果长作为重要的农艺性状直接影响着黄瓜产量和外观品质。不同黄瓜种质之间果长差异显著（5 ~ 60 cm），多种遗传因子参与其生长发育调控。我们最近的一项研究中阐明了YABBY家族转录因子CRABS CLAW（CsCRC）基因的自然变异导致黄瓜果实长度差异，CsCRC能够激活其下游靶基因生长素反应蛋白CsARP1，从而促进细胞扩张和果实伸长。
2023年3月，Vegetable Research 在线发表了中国农业大学张小兰教授团队题为Gene network associates with CsCRC regulating fruit elongation in cucumber 的短通讯。本研究中我们发现，过表达黄瓜CsCRC能够恢复拟南芥crc-1突变体柱头开裂的表型进行融合，但无法挽救其短角果表型，表明CsCRC在雌蕊发育中具有部分保守的作用，而在果实长度调节中具有物种独特性的功能。拟南芥上，生长素也可部分恢复crc突变体中的雌蕊柱头缺陷，而且CRC通过对TORNADO基因进行转录抑制调节生长素稳态。为了探究生长素对于黄瓜果长的影响，我们进行了外源IAA和生长素转运抑制剂NPA处理实验，发现施加IAA导致黄瓜果实长度增加，细胞体积增大，而NPA处理则相反，表明生长素通过促进细胞扩张来正调控黄瓜果实伸长；同时IAA增多显著促进CsARP1和CsCRC的表达，NPA则显著抑制（图1）。综上所述，生长素能够通过促进黄瓜细胞扩张，增强CsCRC和CsARP1的表达来促进果实伸长。
图1 生长素促进果实伸长，激活CsCRC和CsARP1的表达此外，我们发现3个控制植物生长发育的功能基因参与CsCRC基因的调控途径。利用DNA-蛋白互作实验揭示了一个光敏色素相互作用因子CsPIF1蛋白通过直接结合CsCRC启动子来增强其转录。蛋白质互作分析表明，一个YABBY转录因子INNER NO OUTER（CsINO）和一个bHLH蛋白SPATULA（CsSPT1）能够与CsCRC直接互作，表明它们参与CsCRC基因介导的黄瓜果实发育调控。中国农业大学已毕业博士砗根（现就职于内蒙古大学）为该论文第一作者，中国农业大学张小兰教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目（32202513、32025033、31930097）和内蒙古自治区自然科学基金项目（2021BS03002）的资助。
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