近日，經作所特色油料作物創新團隊在Frontiers in Plant Science （中科院二區TOP期刊，IF5y=5.3）發表了題為“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 生長素極性運輸三大家族基因進行了系統分析，并探究了其在芝麻葉片形態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。
生長素極性運輸在植物生長發育過程中至關重要，主要依賴 ABCB、PIN 和 AUX/LAX 這三類轉運蛋白家族。研究團隊利用代謝組學分析發現芝麻閉蒴材料中葉片突起與生長素極性運輸密切相關，并系統鑒定了芝麻中的 21 個 SiABCB、11 個 SiPIN 和 5 個 SiLAX基因。進一步分析發現，串聯重復在這些基因家族的擴張過程中發揮了重要作用，并且它們在進化歷程中均經歷了純化選擇。其中，SiABCB3、SiABCB6和SiPIN10等基因正向調控生長素運輸，而SiABCB7和SiABCB9起負向調控作用，這些基因的調控共同促成了芝麻閉蒴材料葉片突起的形成。同時，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育機制研究和高產高光效芝麻新品種培育提供了新思路。
經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研發計劃、山東省自然科學基金和山東省農業科學院農業科技創新工程等項目支持。（撰寫：李艷麗 核稿：趙海軍）
論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1526321
日期：2025-02-21
生長素極性運輸在植物生長發育過程中至關重要，主要依賴 ABCB、PIN 和 AUX/LAX 這三類轉運蛋白家族。研究團隊利用代謝組學分析發現芝麻閉蒴材料中葉片突起與生長素極性運輸密切相關，并系統鑒定了芝麻中的 21 個 SiABCB、11 個 SiPIN 和 5 個 SiLAX基因。進一步分析發現，串聯重復在這些基因家族的擴張過程中發揮了重要作用，并且它們在進化歷程中均經歷了純化選擇。其中，SiABCB3、SiABCB6和SiPIN10等基因正向調控生長素運輸，而SiABCB7和SiABCB9起負向調控作用，這些基因的調控共同促成了芝麻閉蒴材料葉片突起的形成。同時，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育機制研究和高產高光效芝麻新品種培育提供了新思路。
經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研發計劃、山東省自然科學基金和山東省農業科學院農業科技創新工程等項目支持。（撰寫：李艷麗 核稿：趙海軍）
論文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1526321
日期：2025-02-21
