近日，經(jīng)作所特色油料作物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在Frontiers in Plant Science （中科院二區(qū)TOP期刊，IF5y=5.3）發(fā)表了題為“Genome-wide investigation of ABCB, PIN, and AUX/LAX gene families and their involvement in the formation of leaf protrusions in Sesamum indicum”的研究論文，首次對芝麻中 生長素極性運(yùn)輸三大家族基因進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并探究了其在芝麻葉片形態(tài)塑造和光合作用中的重要作用，為芝麻遺傳改良提供了理論依據(jù)。

 

　　生長素極性運(yùn)輸在植物生長發(fā)育過程中至關(guān)重要，主要依賴 ABCB、PIN 和 AUX/LAX 這三類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族。研究團(tuán)隊(duì)利用代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)芝麻閉蒴材料中葉片突起與生長素極性運(yùn)輸密切相關(guān)，并系統(tǒng)鑒定了芝麻中的 21 個(gè) SiABCB、11 個(gè) SiPIN 和 5 個(gè) SiLAX基因。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)重復(fù)在這些基因家族的擴(kuò)張過程中發(fā)揮了重要作用，并且它們在進(jìn)化歷程中均經(jīng)歷了純化選擇。其中，SiABCB3、SiABCB6和SiPIN10等基因正向調(diào)控生長素運(yùn)輸，而SiABCB7和SiABCB9起負(fù)向調(diào)控作用，這些基因的調(diào)控共同促成了芝麻閉蒴材料葉片突起的形成。同時(shí)，葉綠素含量及群體光合速率測定表明其光合作用效率顯著提高。該研究成果為芝麻生長發(fā)育機(jī)制研究和高產(chǎn)高光效芝麻新品種培育提供了新思路。

 

　　經(jīng)作所李艷麗博士為該論文第一作者，趙軍勝研究員為通訊作者。該研究得到了山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省自然科學(xué)基金和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。（撰寫：李艷麗  核稿：趙海軍）

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1526321