據中國農科院最新消息，該院蔬菜花卉研究所、深圳農業(yè)基因組研究所聯(lián)合中科院生物物理所、美國加州大學戴維斯分校等6家單位，通過研究黃瓜卷須發(fā)育的身份基因——TCP家族的轉錄因子TEN調控黃瓜卷須發(fā)育和運動的分子機制，揭示了基因內部結合的轉錄因子如何調控基因表達，為深入認識作物株型發(fā)育的基因調控網絡提供了重要依據。相關研究成果新近在線發(fā)表于《自然－植物（Nature Plants）》。
中國農科院蔬菜花卉所研究員、蔬菜功能基因組創(chuàng)新團隊首席楊學勇介紹，設施栽培上，黃瓜需要吊蔓生長，不需要卷須的攀緣能力；卷須發(fā)育既競爭養(yǎng)分、又使得庫容增大，所以需及時去除。而人工去除卷須費時費工，因此培育適合輕簡化栽培的無卷須品種，成為黃瓜株型改良的重要方向。
該團隊前期研究克隆了控制卷須發(fā)育的身份基因TEN，并揭示了黃瓜卷須同源器官是側枝。
TEN屬于TCP家族中CYC/TB1類的轉錄因子，通過對TEN調控卷須的形態(tài)發(fā)育和運動能力的分子機制的研究，該團隊發(fā)現(xiàn)了TEN通過直接調控乙烯的合成來控制卷須的形態(tài)和攀援。研究發(fā)現(xiàn)，TEN是一個新型的多功能轉錄因子，其C端負責結合到下游靶標的基因內增強子上，其N端結構域是一類全新的組蛋白乙酰轉移酶，主要乙?；揎椊M蛋白H3的球體區(qū)域，維持染色質開放，從而激活靶標基因表達。CYC / TB1類轉錄因子在作物株型調控中起著核心作用，例如關鍵的馴化基因TB1通過抑制分蘗的形成，促使大芻草過渡到玉米。
該團隊發(fā)現(xiàn)，TEN在玉米中的同源基因TB1，通過相同機制結合到關鍵靶標的基因內增強子激活基因表達，從而揭示了CYC/TB1類轉錄因子保守表達調控新機制。通過進一步分析人類中增強子結合轉錄因子—HSF-1和ERα的全基因組結合數據，推測在真核生物中，組蛋白球體區(qū)域乙酰化可能是基因內部增強子表達調控的一個保守機制。該研究揭示了基因內部結合的轉錄因子如何調控基因表達的基礎科學問題，也對深入了解其在腋芽發(fā)育中的功能并應用于作物株型改良具有重要意義，并可以直接用于黃瓜輕簡化栽培的品種設計。
