栽培莴苣，包括叶用莴苣（生菜、油麦菜）和茎用莴苣（莴笋、贡菜）等。叶用莴苣过早抽薹会导致商品性丢失、大量减产和农民经济损失。挖掘莴苣抽薹调控基因有助于耐抽薹莴苣品种的培育和遗传改良。
近日，河南农业大学安光辉教授团队在国际著名学术期刊New Phytologist发表了题为“LsKN1 and LsOFP6 synergistically regulate the bolting time by modulating the gibberellin pathway in lettuce”的研究论文，揭示了LsKN1和LsOFP6协同调控内源赤霉素的合成和响应，进而调控莴苣抽薹的遗传和分子机制。
研究人员鉴定了大量的遗传群体表型，获得了由单基因控制早、晚抽薹性状的群体。BSA联合高通量测序分析表明该群体控制抽薹的基因位于7号染色体。通过图位克隆的方法获得了候选基因LsKN1，该基因编码一个KNOX家族的转录因子。分析LsKN1基因在早、晚抽薹个体和亲本中的基因序列发现：LsKN1基因在晚抽薹个体和亲本中存在一个长度为3935-bp的CACTA-like转座子插入，该插入会激活LsKN1基因的表达，将激活型等位基因命名为LsKN1TP。该插入变异与华中农业大学匡汉晖教授团队在2020年发表的关于莴苣结球的文章一致（Yu et al., 2020, PNAS）。但在本研究中，LsKN1TP个体并未表现出结球，表明LsKN1TP基因具有“一因多效”的功能。
进一步研究表明，LsKN1TP转录因子直接结合在赤霉素合成基因LsGA20ox1以及赤霉素响应基因LsRGA1的启动子上，并分别下调和上调LsGA20ox1和LsRGA1基因。有趣的是，LsRGA1编码的DELLA蛋白与LsKN1TP蛋白互作，进一步增强LsKN1TP对LsGA20ox1基因的转录抑制。
研究人员利用酵母双杂系统挖掘了LsKN1TP的互作蛋白，发现了一个Ovate family protein（OFP）家族的转录辅助因子LsOFP6，LsOFP6蛋白与LsKN1TP互作，并削弱LsKN1TP对LsGA20ox1和LsRGA1基因的转录抑制和转录激活。LsOFP6基因主要在莴苣抽薹转变期表达，表明LsOFP6在抽薹转变期减弱了LsKN1TP对赤霉素合成和响应的抑制，进而协助莴苣由营养生长转向生殖生长（抽薹）。
河南农业大学安光辉教授为论文通讯作者。湘湖实验室博士后戚烨通，华中农业大学园艺林学学院博士研究生邵卫，和河南农业大学园艺学院硕士研究生陈浩宇为论文共同第一作者。匡汉晖教授团队在群体遗传和分子实验中提供了重要帮助。Temoor Ahmed在文章写作中提供了重要帮助。河南农大胡建斌教授和杨路明教授提供了指导和宝贵意见。该工作得到了国家自然科学基金、河南省优秀青年基金、中国博士后面上项目、浙江省“尖兵领雁+X”研发攻关计划等项目的资助。
论文链接：
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20307
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