湖南农大发现调控黄瓜株型关键基因，有望破解单产瓶颈

湖南农大发现调控黄瓜株型关键基因，有望破解单产瓶颈

近日，湖南农业大学武涛教授团队在黄瓜基因编辑领域取得重大突破，为解决长期以来制约黄瓜单产增长的瓶颈问题提供了新的解决方案。

武涛教授团队的研究论文发表在国际植物生物技术领域高影响力杂志《Plant Biotechnology Journal》上。研究团队通过EMS诱变获得一个节间短、叶片和叶柄角小而不影响育性的突变体cpa1 (compact plant architecture)。进一步研究揭示了目标基因CsHLS1为调控紧凑株型的负向调控因子，敲除该基因后，植株的乙酰化水平降低，提高了黄瓜的光合效率，进而提高了高密植栽培条件下黄瓜群体产量。

这一发现具有重要意义，因为黄瓜作为世界上重要的经济蔬菜作物之一，近10年来单产增长缓慢。研究团队指出，这主要是由于黄瓜的主茎长、叶片和叶柄角较大，需要通过调整种植密度，以改善通风和透光，同时减少遮光效应。而目前缺乏同时具有主茎短，叶片和叶柄角较小又不影响育性的种质资源。

基因编辑技术作为新兴生物技术，近年来在全球范围内引发了广泛的研发热潮。特别是随着第三代CRISPR-Cas9技术的成熟与普及，其精准、高效的编辑能力得到了充分释放，推动了基因编辑技术在多个领域的深入应用。在农业领域，基因编辑技术的应用取得了显著成果。糯玉米、高油酸大豆、抗褐变马铃薯、高GABA番茄、抗褐变蘑菇、抗除草剂水稻、抗除草剂玉米等基因编辑产品已陆续在美国、日本等国家推广上市，为农业生产带来了革命性的变化，基因编辑技术规模也稳步扩大。数据显示：2017年至2022年，全球基因编辑育种技术市场规模实现了从31.9亿美元到62.8亿美元的大幅增长，年复合增长率高达11.95%。进入2023年，随着更多基因编辑育种产品的上市，全球基因编辑技术市场规模继续扩大，达到了66.19亿美元。

我国作为农业大国，对农作物种子的需求量巨大。为推动基因编辑育种技术的发展，我国已发布《农业用基因编辑植物安全评价指南（试行）》，建立了科学、规范的基因编辑植物安全性评估体系。这一政策的出台，为基因编辑育种技术的健康发展提供了有力保障。

研究表明，黄瓜产量与种植密度密切相关。目前，我国黄瓜平均产量可达87.6 t/hm²，但差异较大，其变化范围为2.9～339.5 t/hm²。通过QUEFTS模型可以精准估算不同目标产量下的养分需求，为实现精准施肥提供了科学依据。

武涛教授团队的这一突破，不仅解决了黄瓜单产增长缓慢的问题，更为我国蔬菜产业的可持续发展开辟了新路径。通过基因编辑技术改良作物性状，提高作物产量和品质，是实现农业现代化的重要途径。这一研究成果，无疑为我国乃至全球的黄瓜生产带来了新的希望。