桃樹（Prunus persica）等多年生果樹的芽休眠是其冬季生存的關鍵策略，需冷量（chilling requirement，CR）是打破休眠的必要條件之一。然而，全球變暖導致許多地區(qū)的需冷量難以滿足，影響了桃樹的生長和發(fā)育。因此，理解需冷量和芽休眠（bud dormancy）的遺傳機制對于培育適應不同地理區(qū)域的低需冷量品種具有重要意義。

近日，中國農科院鄭州果樹所桃資源與育種團隊趙亞林博士、李勇副研究員為共同第一作者，王力榮研究員為通訊作者，在《Plant Physiology》雜志發(fā)表題為“MADS-box protein PpDAM6 regulates chilling requirement-mediated dormancy and bud break in peach”科研成果，研究通過基因組關聯研究（GWAS）、染色質免疫共沉淀測序（ChIP-seq）等多種方法，系統(tǒng)分析了桃樹需冷量和芽休眠調控機制，并系統(tǒng)揭示了MADS-box蛋白PpDAM6基因的功能和調控網絡。易基因科技為本研究提供了重要的ChIP-seq技術服務。

標題：MADS-box protein PpDAM6 regulates chilling requirement-mediated dormancy and bud break in peach（MADS-box蛋白PpDAM6調控桃樹需冷量介導的休眠和芽萌發(fā)）

發(fā)表期刊：Plant Physiology（植物生理學）

影響因子： IF 6.5 / 1區(qū)

技術平臺：ChIP-seq等（易基因金牌技術）

本研究通過基于345份桃樹（Prunus persica (L.) Batsch）材料的結構變異的全基因組關聯研究（GWAS），鑒定出PpDAM6（DORMANCY-ASSOCIATED MADS-box）是調控需冷量的關鍵基因。通過在桃樹芽中瞬時沉默PpDAM6基因，以及在轉基因蘋果（Malus×domestica）中穩(wěn)定過表達該基因，驗證了PpDAM6在需冷量調控中的功能。結果表明，PpDAM6在調控桃樹和蘋果的芽破眠、隨后的營養(yǎng)生長和開花過程中具有進化上保守的功能。PpDAM6啟動子區(qū)域的30-bp缺失與低需冷量品種中PpDAM6表達量的降低顯著相關?；谶@一30-bp插入/缺失（indel）開發(fā)的PCR標記可用于區(qū)分非低需冷量和低需冷量的桃樹品種。ChIP-seq結果表明，在低需冷量和非低需冷量品種中，PpDAM6位點的H3K27me3修飾在休眠過程中未表現出明顯變化，且從全基因組水平來看，低需冷量品種的H3K27me3修飾發(fā)生得更早。PpDAM6能夠通過誘導下游基因PpNCED1（9-順式環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶1，ABA生物合成的關鍵酶）和CALS（胼胝質合成酶）的表達來介導細胞間通訊。本研究揭示了由PpDAM6復合體形成的基因調控網絡，該網絡介導了桃樹需冷量調控下的休眠和芽破眠過程。對需冷量自然變異遺傳基礎的深入理解，將有助于育種者開發(fā)適合在不同地理區(qū)域種植的不同需冷量品種。

參考文獻：