探秘野生向日葵 Helianthus eggertii 再生机制：开启作物改良新征程

研究人员探索 Helianthus eggertii 再生机制，找到关键基因，可提升向日葵等作物再生效率。

　　体外植物再生，尤其是通过器官发生（organogenesis）和体细胞胚胎发生（somatic embryogenesis），对植物转化和作物改良至关重要，在向日葵等难再生的物种中更是如此。在这项研究中，科研人员探索了具有高再生潜力的野生向日葵物种 —— 埃格特向日葵（Helianthus eggertii）再生的遗传和分子机制。通过牛津纳米孔测序（Oxford Nanopore sequencing），科研人员在多个时间点对不同基因型的埃格特向日葵进行了全基因组基因表达谱分析，确定了 63 个对再生至关重要的核心差异表达基因（DEGs）。这些差异表达基因与细胞增殖、转录调控和光合作用等关键生物学过程有关。其中，一种向日葵 WUSCHEL 相关同源盒转录因子（WOX4）在茎尖分生组织中优先表达，这突出了它在分生组织活动和茎形成中的关键作用。在向日葵和烟草中过表达埃格特向日葵的 WOX4 基因，均提高了转化和再生效率，这进一步强调了该基因在调控再生过程中的重要性。研究还观察到埃格特向日葵品系间的遗传多样性，其再生能力从 0% 到近 100% 不等，这凸显了基因型对再生成功率的影响。这些研究结果为植物再生的分子调控提供了宝贵的见解，并为提高向日葵和其他难再生作物的体外再生效率提供了潜在策略，对作物转化和育种计划有着更广泛的意义。