西北农林科技大学马锋旺/赵涛/邹养军团队解析蔷薇科果实类型差异分化的分子调控机制

本文围绕蔷薇科果实类型差异分化的分子调控机制展开。背景上，蔷薇科包含苹果、梨等仁果类和桃、李等核果类，两者虽源自共同祖先，但在可食果肉来源上存在本质分化：仁果果肉由花托发育而来，核果果肉仅来自子房壁。研究目的即揭示驱动这种分化的分子机制。研究选取苹果、山定子、白梨（仁果类）和桃（核果类）四个物种，在果实发育早期对花托、子房壁和胚珠进行转录组分析，发现生长素合成、运输和信号通路在仁果花托中优先激活，而在核果中主要富集于子房壁。通过共表达网络、基因调控网络和转录因子结合位点分析，鉴定出21个与类型分化相关的候选基因，并发现FIL–ANT–FIL-LIKE–YUC6调控模块在仁果花托中特异性激活。系统发育和共线性分析表明，FIL与FIL-LIKE在蔷薇科演化早期经历复制分化，可能为果实表型分歧奠定基础。药理学实验进一步验证了生长素通路的中心作用，且两种果实类型对生长素处理的响应存在差异。结论提出以生长素为中心、上游转录因子组织特异性部署决定果实类型的分子模型，为理解肉质果实多样化和果树分子育种提供了理论依据与候选基因。