贺超英研究组Nature子刊解析果实大小调控新机制

　　

　茄科（Solanaceae）酸浆属（Physalis）的一些物种的果实药食同源，其生殖器官（包括花部器官、浆果和种子）的大小协同变化，可分为大、中和小3个组。这一器官大小自然变异现象的分子遗传调控基础尚不清楚。

　　中国科学院植物研究所贺超英研究组最近研究发现，Physalis Organ Size 1（POS1）基因在一种酸浆属植物（P. philadelphica）的生殖器官大小的自然变异中起重要作用。POS1 编码一个AP2类的转录因子，它的第一内含子存在一段长度为37bp的调控序列。这一序列拷贝数在大、中、小组中分别为1个、2个和3个串联重复序列。该调控序列拷贝数的变异与POS1 基因在生殖器官中的表达量呈显著负相关，而基因的表达量与器官大小呈显著正相关。

　　研究揭示了由于内含子调控区变异导致调控基因自身表达量改变在器官大小自然变异中的重要作用，发现了一个与番茄大小驯化遗传调控不同的新基因与新机制，对于理解器官形态多样性的进化机制具有重大意义。POS1 基因及其调控机制在酸浆属高产新品种培育中具有重要应用前景。

　　以上研究结果于7月1日在线发表在Nature Communications 期刊上（doi:10.1038/ncomms5271），研究组助理研究员王丽为该论文的第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金委有关项目的资助。

Physalis philadelphica浆果大小与POS1表达呈显著正相关

原文摘要：

Regulatory change at Physalis Organ Size 1 correlates to natural variation in tomatillo reproductive organ size

The genetic basis of size variation in the reproductive organs of tomatillo (Physalis philadelphica) is unknown. Here we report that the expression levels of the gene Physalis Organ Size 1 (POS1) are positively associated with size variation in P. philadelphica reproductive organs such flowers, berries and seeds. POS1 knockdown results in smaller flowers and berries with smaller cells as compared with their wild-type counterparts. Conversely, POS1 overexpression promotes organ size without increasing the cell number. The first introns of the POS1 alleles from the large, intermediate and small tomatillo groups contain one, two and three 37-bp repeats, respectively. Furthermore, our results show that copy variation of repeats in the first intron of POS1 alleles results in differential expression of this gene. Thus, co-variation in tomatillo reproductive organ sizes can be attributed to the novel regulatory variation in POS1.