连发两篇！中国农大青年教师赵剑宇在黄瓜果实和分枝发育方面取得重要进展
连发两篇！中国农大青年教师赵剑宇在黄瓜果实和分枝发育方面取得重要进展
近日，中国农业大学青年教师赵剑宇在黄瓜果实发育和分枝调控研究领域取得重要进展。其团队在国际知名期刊New Phytologist和Horticulture Research上发表两篇论文，分别揭示了黄瓜果实发育的关键调控机制和侧枝伸长与耐旱性的分子调控网络。
黄瓜果实发育综述性文章
黄瓜是世界十大蔬菜作物之一，也是我国重要的蔬菜作物。商品器官是果实，果实类型为鲜果中的瓠果，由子房下位的三心皮合生雌蕊发育而来。黄瓜果实发育过程与其它物种果实发育相同，主要包括子房的发育以及授粉受精、细胞快速分裂和细胞膨大。因此，果实早期发育是黄瓜果实品质和产量决定的重要时期。目前的研究已经鉴定到了一些调控基因和一些重要的生物学过程参与黄瓜果实的发育。
该综述文章概述了黄瓜果实发育的调控过程，总结了目前已发现的黄瓜果实长度、果把长度、心室发育及心室数目调控的关键基因与分子调控网络。重点讨论了关键转录因子整合内源激素调控果实发育的分子机制，不同激素协同调控黄瓜果实发育的分子网络。同时也对该领域的未来研究做出展望，利用重测序分析、空间转录组测序等技术挖掘新的果实发育调控因子，结合基因编辑技术进行多形状的聚合编辑，为黄瓜分子设计育种提供更多优异种质资源和理论支撑。
CsTIE1-CsAGL16模块同时调控黄瓜侧枝伸长和耐旱性
干旱是影响植物地理分布、限制作物产量、威胁粮食安全的主要环境因素之一。随着全球气候变暖，干旱等极端天气频发，严重威胁着全球农业生产。当受到干旱胁迫时，植物一方面激活干旱响应机制，同时也调整发育过程，如早花、减缓侧枝等的发育，以便更好地在干旱条件下生存和繁殖。适当的侧枝数量可以帮助植物增强对不同环境的适应性，提高作物产量。黄瓜作为一种广泛种植的蔬菜作物，具有很高的经济和营养价值，其种植过程需水量大，干旱胁迫会严重影响黄瓜的产量。此外，不同市场对黄瓜侧枝数目的需求也不尽相同。然而，目前关于黄瓜耐旱和侧枝发育调控机制的研究仍然相对有限。
近日，中国农业大学赵剑宇在Horticulture Research期刊在线发表了题为“The CsTIE1-CsAGL16 module regulates lateral branch outgrowth and drought tolerance in cucumber”的研究论文，揭示了转录因子CsTIE1和CsAGL16通过ABA途径调控黄瓜侧枝伸长和耐旱性的分子机制。
该研究表明，CsTIE1与CsAGL16在蛋白水平上相互作用，并促进了CsAGL16对ABA 8’-羟化酶编码基因CsCYP707A4的转录激活，导致腋芽中ABA水平降低，从而促进侧枝伸长。而当黄瓜幼苗受到干旱胁迫时，CsTIE1和CsAGL16被诱导表达，从而抑制ROS水平，并促进气孔关闭，减少水分损失。另一方面，干旱抑制了CsCYP707A4的表达，并通过未知的机制抑制了CsAGL16对CsCYP707A4的转录激活，导致CsCYP707A4表达水平降低，ABA水平升高，从而提高了黄瓜的耐旱性。
中国农业大学园艺学院已毕业博士研究生陈家才为论文第一作者，上海交通大学农业与生物学院博士研究生陈光鑫和中国农业大学园艺学院硕士研究生郭婧玉为论文共同第一作者，中国农业大学园艺学院赵剑宇副教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、拼多多-中国农业大学研究基金和北京市重点学科科技创新与服务能力建设等项目的资助。