近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院菊花遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新利用團(tuán)隊(duì)在《Plant Journal》在線發(fā)表了題為“CmbZIP19 inhibits lateral bud elongation via the brassinolide pathway in chrysanthemum”的研究論文，揭示了菊花CmbZIP19通過抑制油菜素內(nèi)酯（BR）合成來調(diào)節(jié)植物側(cè)枝發(fā)育。

菊花是世界范圍的觀賞植物，極具觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值。分枝是植物發(fā)育的重要性狀，直接影響了菊花的種植模式，生產(chǎn)成本和觀賞性。團(tuán)隊(duì)先前的研究表明，BR在菊花中的分枝調(diào)節(jié)中起著重要作用，但其調(diào)控機(jī)制不清。

本研究發(fā)現(xiàn)，在低溫脅迫條件下，bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子CmbZIP19的表達(dá)被誘導(dǎo)；遺傳轉(zhuǎn)化結(jié)果表明，CmbZIP19可抑制菊花的側(cè)枝伸長且BR含量降低。RNA-seq和DAP-seq聯(lián)合分析挖掘到CmbZIP19的下游為BR合成關(guān)鍵基因CmDWF1，進(jìn)一步通過Y1H、LUC、ChIP-qPCR、EMSA和SPR等實(shí)驗(yàn)證明了CmbZIP19直接抑制CmDWF1的表達(dá)，從而減少BR合成，導(dǎo)致側(cè)枝發(fā)育減緩（圖1）。本研究揭示了BR在植物低溫脅迫響應(yīng)中的作用及其對株型的影響。

圖1 CmbZIP19介導(dǎo)BR途徑抑制菊花側(cè)枝伸長

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院陳發(fā)棣教授和宋愛萍教授為該論文的通訊作者，園藝學(xué)院在讀博士生張玲玲和已畢業(yè)碩士生付仙蓉為論文共同第一作者。菊花遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的陳素梅教授，房偉民教授和青年教師周李杰也參與了該研究。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、江蘇省種業(yè)振興揭榜掛帥等項(xiàng)目的資助。