版纳植物园揭示小桐子花性别决定过程中关键基因和调控途径
花性别决定机制是被子植物繁殖系统演化研究的关键问题，也是农业生产中影响植物产量的主要因素。中国科学院西双版纳热带植物园能源植物分子育种研究组的科研人员陈茂盛及其合作者在研究员徐增富的指导下，通过对雌雄同株异花（monoecious，小桐子正常植株）和纯雌株（gynoecious，小桐子突变体，雄花退化，雌花正常）两种基因型小桐子的不同发育过程中的花序转录组进行比较分析，初步确定KNOTTED1-LIKE HOMEOBOX GENE 6 (KNAT6), MYC2, SHI-RELATED SEQUENCE 5 (SRS5), SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP), TERMINAL FLOWER 1 (TFL1), and TASSELSEED2 (TS2)等6个基因在小桐子的性别分化过程中可能起重要作用。结果显示，参与脱落酸、生长素、赤霉素和茉莉酸合成的关键酶基因受下调表达，细胞分裂素合成的关键酶基因受上调表达，表明这些植物激素可能同时参与了小桐子的花性别决定过程。此外，赤霉素处理纯雌株花序芽能够促进其花被生长，同时会抑制雌蕊的发育；但不能恢复纯雌株花序中雄蕊的发育。研究结果表明，雌雄同株异花小桐子中的某些基因突变可能引起雄蕊发育停滞，导致雄花发育失败，形成纯雌株类型小桐子。一些调控小桐子花发育的基因，以及植物激素参与了这个转变过程。
上述研究结果以Comparative transcriptome analysis between gynoecious and monoecious plants identifies regulatory networks controlling sex determination in Jatropha curcas为题，发表于《植物科学前沿》（Frontiers in Plant Science）。
小桐子雌雄同株异花和纯雌株类型植株的雌雄花发育过程比较
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