我校张克中教授团队在百合相变机制研究方面取得新进展

近日，Ornamental Plant Research在线发表了我校园林学院张克中教授团队题为Key microRNAs and target genes involved in regulating maturation inLilium的研究文章。该研究为揭示百合相变机制提供了新思路，并为缩短百合种球幼年期的遗传改良提供了重要的科学依据。我校园林学院张克中教授和林木分子设计育种高精尖创新中心、园林学院葛伟副教授为该文通讯作者，陈窈硕士为第一作者。

据介绍，百合为著名观赏植物，但其幼年期过长。自然条件下，扦插或组培繁殖的小仔球，第一年处于幼年期，只长出一片叶子；小仔球经过1-2年生长后，进入成年期，开始长出主茎，主茎上长出多片叶子，同化产物积累增速，种球膨大加快。常规条件下，百合小仔球培养成商品大球至少需要3-4年时间，导致种球繁育成本过高。张克中教授团队研究发现，通过特殊的变温处理，能够诱导百合小仔球发生相变，缩短幼年期，提前进入成年期，但是其分子调控机制还有待进一步研究。因此，研究百合相变的分子调控机制，对于缩短百合幼年期、促进发育成熟和加快商品大球培养进程具有重要意义。

该论文通过组学联合分析筛选出调控百合相变的关键模块—Lbr-miR156a及其靶基因LbrSPL3和LbrSPL16。研究发现变温处理能够导致Lbr-miR156a下调表达，Lbr-miR156a与LbrSPL3、LbrSPL16呈现互补表达模式。利用亚细胞定位和转录激活试验表明LbrSPL3和LbrSPL16定位在细胞核中，并具有转录激活活性。通过原位杂交发现LbrSPL3和LbrSPL16在百合小鳞茎芽心中大量表达，并且经过变温处理后其表达丰度上调。并通过转基因功能验证进一步证实了Lbr-miR156a及其靶基因LbrSPL3、LbrSPL16具有调控相变的作用。该研究为揭示百合相变机制提供了新思路，并为缩短百合种球幼年期的遗传改良提供了重要的科学依据。

已知miRNAs及其靶基因的差异表达分析

Lbr-miR156a、LbrSPL3与LbrSPL16转基因植株叶片表型

据悉，Ornamental Plant Research是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。