摘要
倒伏是导致Brassica napus（油菜）产量下降的主要原因之一。导致植物倒伏的主要因素被认为是遮荫引起的下胚轴/茎秆伸长。然而，这一现象在Brassica napus中的具体机制尚未完全明了。在本研究中，我们探讨了遮荫信号、下胚轴伸长与倒伏之间的调控关系。通过结合全基因组关联分析（GWAS）、RNA-seq和遗传分析，我们发现BnGASA1是调控Brassica napus在遮荫条件下下胚轴伸长和倒伏的因子。遮荫处理会激活BnGASA1的表达。CRISPR技术生成的Bngasa1突变体表现出对遮荫反应减弱和倒伏增加的现象，而过度表达BnGASA1则会促进下胚轴伸长和倒伏。此外，我们观察到BnC06.GASA1中的hap_0单倍型会抑制遮荫引起的下胚轴伸长和倒伏，但有利于提高产量。进一步研究发现，遮荫诱导的BnGASA1激活依赖于BnPRE1和BnPIF5两个基因。BnPIF5可以直接结合到BnPRE1的启动子上，在遮荫条件下激活其表达，从而促进BnGASA1的转录。因此，Bnpif5和Bnpre1突变体在遮荫条件下生长时均表现出抗倒伏的表型。我们的研究结果证明了遮荫引起的下胚轴伸长与倒伏之间的直接关联，通过GWAS确定了BnGASA1作为调控下胚轴伸长和倒伏的新因子，并表明遮荫信号通过BnPIF5–BnPRE1转录级联途径激活BnGASA1的表达，进而促进Brassica napus的倒伏。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
