四川农大&新疆农科院揭秘黄瓜基因奥秘：发现控制幼苗徒长的关键基因

四川农大&新疆农科院揭秘黄瓜基因奥秘：发现控制幼苗徒长的关键基因

黄瓜是餐桌上常见的蔬菜，但你可能不知道，黄瓜幼苗很容易出现一种“疯长”的现象：茎部细长、叶片泛黄，看起来营养不良。这种被称为“高脚苗”的现象，是黄瓜种植中的一大难题，不仅影响产量，还可能导致植株倒伏、不易成活。

近日，四川农业大学和新疆农科院的科研团队在黄瓜基因研究方面取得重要突破，揭示了黄瓜幼苗弱光徒长的分子机制。这一发现有望为解决黄瓜“高脚苗”问题提供新的思路和方法。

该研究由四川农业大学园艺学院赖云松教授和新疆农科院哈密瓜研究中心刘斌研究员共同完成，并在国际知名期刊《植物生理》（Plant Physiology）上发表。研究团队通过比较基因组学、正向遗传学和分子生物学等方法，挖掘到了两个控制下胚轴弱光伸长的关键基因：SH3.1和SH6.1。

SH3.1基因编码一种光敏色素蛋白Phytochrome B（PhyB），而SH6.1基因则编码一种CCCH类型的锌指蛋白FRIGIDA-ESSENTIAL LIKE（FEL）。研究发现，耐弱光的半野生黄瓜材料XIS49的PhyB基因启动子区域存在约4kb的高度多样化区域，导致其对弱光不敏感。另一方面，FEL蛋白能够与光形态建成核心调控因子COP1启动子互作，调控COP1的表达，从而抑制下胚轴伸长。然而，在栽培黄瓜品种“9930”中，FEL基因由于Gypsy-LTR转座子的插入而发生异常转录，丧失了调控功能。

这一研究揭示了一个重要的科学发现：双子叶植物在弱光下存在一种“刹车机制”来控制下胚轴伸长。许多栽培黄瓜在驯化过程中丢失了这种机制，因此更容易发生徒长。这一发现不仅解释了黄瓜“高脚苗”现象的分子基础，更为通过遗传改良解决这一问题提供了新的途径。

刘斌研究员表示：“培育壮苗是黄瓜高产的关键，而苗期下胚轴长短是判断幼苗是否健壮的主要指标之一。这一发现将为缓解和解决黄瓜生产中的徒长问题提供新思路。”

这一突破性研究不仅展示了我国在植物基因组学研究领域的实力，更为未来通过遗传改良提高黄瓜产量和品质奠定了基础。随着研究的深入，我们有望看到更多抗弱光、抗徒长的优质黄瓜品种出现在市场上，为农民增产增收，为消费者提供更多优质蔬菜选择。