芦笋休眠解除的性别差异多组学调控网络解析及关键基因挖掘

为解决芦笋(Asparagus officinalis)休眠解除的性别差异机制问题，研究人员通过整合转录组、蛋白质组和激素组学分析，发现JA信号通路核心模块及LOC109832576等3个枢纽基因协同调控休眠解除，为分子育种提供新靶点。该研究发表于《Plant Science》，首次构建芦笋休眠转换的多组学框架，对提高萌芽整齐度和作物改良具有重要价值。

　　

芦笋作为全球重要的雌雄异株蔬菜，其休眠调控直接影响萌芽整齐度和产量。然而目前研究多集中于抗逆性，对休眠机制特别是性别差异的认识仍存在空白。四川省农业科学院经济作物研究所的研究团队在《Plant Science》发表最新成果，通过多组学整合揭示了芦笋休眠解除的分子开关。

研究人员采用三大关键技术：基于3年生'Grand'品种的时序样本转录组测序(15个样本)，iTRAQ标记的定量蛋白质组学，以及UHPLC-MS/MS激素检测(ABA、JA等6种激素)。通过WGCNA共表达网络构建和同源基因功能验证，系统解析了性别特异性调控网络。

研究结果部分显示：

1. DEGs鉴定：PCA分析显示雌株预萌芽期(F2)具有独特表达模式，共鉴定12,211个差异基因，雌株F1→F2阶段变化最显著。
2. 核心调控模块：1,256对mRNA-蛋白协同变化对中，JA信号通路基因呈现"雌升雄降"的相反趋势，与激素检测中JA含量变化一致。
3. 枢纽基因发现：LOC109832576(GA调控蛋白)、LOC109840481(MAPKK4)和LOC109824138(VIP1转录因子)构成调控中枢，其拟南芥同源基因被证实参与ABA/GA信号交叉调控。

讨论部分强调，该研究首次绘制了芦笋休眠转换的多组学图谱，发现：①性别差异主要体现在雌株预萌芽期JA信号激活；②ABA降解与GA₂₀ox表达呈负相关，揭示经典激素拮抗机制；③鉴定到的MAPKK4-VIP1模块可能通过磷酸化级联反应整合环境信号。这些发现不仅为芦笋早萌品种选育提供分子标记，其保守调控机制对多年生作物休眠研究具有普适性参考价值。