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近日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特色干果研究團(tuán)隊(duì)（吳家勝教授）在國(guó)際植物科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威雜志《New Phytologist》（中科院一區(qū)Top，IF_-5yr=10.2）在線(xiàn)發(fā)表了題為《蔗糖通過(guò)TgNGA1-TgWRKY47-TgEXPA2模塊參與調(diào)控香榧球果膨大》(Sucrose promotes cone enlargement via the TgNGA1-TgWRKY47-TgEXPA2 module inTorreya grandis）的研究論文，首次解析了調(diào)控香榧球果膨大的新機(jī)制。

香榧（Torreya grandis）是為數(shù)不多的種子可食的裸子植物，歸屬于紅豆杉科榧屬,是現(xiàn)存最古老的樹(shù)種之一，也是我國(guó)的珍稀特產(chǎn)干果,其經(jīng)濟(jì)壽命可達(dá)千年,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，栽培效益好，豐產(chǎn)期畝產(chǎn)值超萬(wàn)元,民間有著“養(yǎng)她十年還你千年”的美譽(yù)。香榧產(chǎn)業(yè)在助力鄉(xiāng)村振興，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推進(jìn)共同富裕中發(fā)揮著重要作用。

與被子植物不同，香榧等裸子植物具有復(fù)雜而原始的繁殖結(jié)構(gòu)—球果（cone），且具有較長(zhǎng)的發(fā)育周期。受精后，球果或者進(jìn)入休眠狀態(tài)或者迅速膨大，這一膨大過(guò)程對(duì)裸子植物種子生產(chǎn)、繁殖和產(chǎn)量形成至關(guān)重要。然而，關(guān)于受精后球果膨大機(jī)制一直是未解之謎。

該研究采用¹³C標(biāo)記和蔗糖處理等試驗(yàn)，明確了蔗糖誘導(dǎo)的細(xì)胞體積增大對(duì)香榧球果膨大具有重要作用。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、基因功能驗(yàn)證等手段，證實(shí)了香榧擴(kuò)張蛋白基因TgEXPA2可正向調(diào)節(jié)細(xì)胞擴(kuò)張促進(jìn)球果膨大。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子TgWRKY47通過(guò)直接結(jié)合到TgEXPA2啟動(dòng)子而增強(qiáng)其表達(dá)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，NGATHA轉(zhuǎn)錄因子TgNGA1直接與TgWRKY47相互作用，從而抑制TgWRKY47對(duì)TgEXPA2的調(diào)控作用。綜上所述，我們的研究結(jié)果揭示了蔗糖與香榧球果膨大之間的關(guān)聯(lián)，并闡明了分子調(diào)控機(jī)制。

浙江農(nóng)林大學(xué)省部共建亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文唯一單位，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳家勝教授為該論文通訊作者，宋麗麗教授和顏景畏教授為共同通訊作者，索金偉副教授為該論文第一作者，博士生劉雅為共同第一作者；實(shí)驗(yàn)室喻衛(wèi)武、胡淵淵、張祖瑛、陳偉杰老師和碩士研究生顏佳雯、酈千喜、劉智慧為共同作者。

該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金等資助。

（國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 索金偉）