葫芦科园艺作物卷须发生的研究进展

葫芦科Cucurbitaceae植物多为1年生爬藤植物,是农业生产的重要植物科之一。卷须是葫芦科植物关键形态学标记。本研究总结分析了葫芦科植物关于卷须方面的主要研究成果,并对未来的研究提出展望。目前,关于葫芦科园艺作物卷须的研究主要集中于:①卷须的变态来源;②调控卷须发生的关键基因;③卷须组织中特异或高量表达基因;④内源激素调控卷须发育;⑤外界环境对卷须发生的影响。主要结论为:葫芦科园艺作物卷须被确定为侧分枝的变态器官,调控卷须发生的关键基因为TCP1。卷须组织特异或高量表达基因主要参与植物形态建成、趋向性、生长素极性运输、钙离子转运、谷氨酸代谢、木质素代谢等,而这些与卷须发生、发育、卷曲缠绕密切相关。激素(生长素、赤霉素)和外界环境(光、温、水分)均被报道可影响葫芦科园艺作物卷须发育,但具体分子机制均未知。未来葫芦科园艺作物卷须的研究应集中于关键基因TCP1的上下游基因网络解析,完善激素和外界环境对卷须的调控作用。结合日趋成熟的基因编辑技术,探究葫芦科园艺作物卷须的分子调控网络以及开展无卷须育种设计。