草莓是薔薇科草莓屬的多年生草本植物,果實(shí)風(fēng)味獨(dú)特且富含營養(yǎng),在市場上廣受消費(fèi)者喜愛。植物開花時(shí)間是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一個(gè)重要的農(nóng)藝性狀,開花早晚影響著產(chǎn)品收獲期,因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的意義。草莓根據(jù)其開花習(xí)性分為:一季型草莓(seasonal flowering)和四季型草莓(perpetual flowering),同時(shí)草莓成花還伴隨著休眠特性,因此草莓開花特性較一年生作物更加復(fù)雜。因此,挖掘草莓開花調(diào)控基因,揭示其調(diào)控花期的分子機(jī)制,對于草莓的育種工作和生產(chǎn)實(shí)踐具有十分重要的意義。
近日,Horticulture Research在線發(fā)表了沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)草莓科研團(tuán)隊(duì)的題為Woodland strawberry WRKY71 acts as a promoter of flowering via a transcriptional regulatory cascade的研究論文。
該論文首先研究了FvWRKY71基因的基本特性,發(fā)現(xiàn)FvWRKY71基因在花、紅果、生長點(diǎn)處高度表達(dá),表明FvWRKY71蛋白定位于細(xì)胞核,在酵母中有轉(zhuǎn)錄激活活性。將FvWRKY71基因在擬南芥和森林草莓(Fragaria vesca)中進(jìn)行穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化,發(fā)現(xiàn)過量表達(dá)FvWRKY71的轉(zhuǎn)基因植株提前開花,基因表達(dá)分析表明開花相關(guān)基因的表達(dá)量在轉(zhuǎn)基因植株中顯著高于野生型植株。酵母單雜交和熒光素酶實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)FvWRKY71可以通過直接激活FvFUL、FvSEP1、FvAGL42、FvLFY、FvFPF1的表達(dá)和間接調(diào)控FvFT、FvSPL3、FvSPL4、FvAP1、FvSEP2、FvSEP3的表達(dá)來促進(jìn)草莓開花。該研究結(jié)果豐富了WRKY71轉(zhuǎn)錄因子在不同作物中的功能,同時(shí)為調(diào)控草莓及薔薇科植物提前開花提供了思路。
該研究依托遼寧省草莓育種與優(yōu)質(zhì)栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院碩士研究生雷瑩瑩和孫一平為論文的共同第一作者,張俊祥博士為論文通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2019YFD1000200)等項(xiàng)目的資助。