梨是我国第三大水果树种,栽培面积和产量均占世界的70%左右。花芽分化是梨产量形成的决定性因素,不同梨品种花芽分化能力差异显著,例如库尔勒香梨等新疆梨品种花芽分化能力相对较弱,但是潜在的分子机制并不清楚。
近日,金沙集团3354cm作物遗传与种质创新利用全国重点实验室梨创新团队在著名期刊The Plant Cell发表了题为“Reciprocal regulation of flower induction by ELF3αand ELF3β generated via alternative promoter usage”的研究论文(https://doi.org/10.1093/plcell/koad067),揭示了ELF3基因的可变启动子调控花芽分化的分子机制。
该研究发现,ELF3基因具有可变启动的特性,能够编码ELF3α和ELF3β两种转录本。ELF3β与ELF3α结合形成聚合体后,抑制ELF3α-LUX转录调控复合体的功能,进而促进花芽分化。同时,在苹果、大豆、番茄和拟南芥等物种中也鉴定到ELF3β转录本,表明ELF3基因的可变启动调控机制可能广泛存在于在植物界。研究结果进一步丰富了对梨花芽分化分子调控机制的认知,相关研究结果也授权了发明专利,为梨育种提供了可靠的分子标记。
金沙集团3354cm副教授王鹏、钟山青年研究员李玉、博士后刘哲和硕士生李旭涵为论文共同第一作者,金沙集团3354cm吴巨友教授为论文通讯作者。河北农林科学院石家庄果树研究所王迎涛研究员和李晓研究员、金沙集团3354cm张绍铃教授、许冬青教授、李超教授、李姗教授、王长泉教授和顾婷婷副教授等也参与了本研究。
该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省自主创新资金和国家梨产业技术体系等项目资助。