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种子是葫芦科作物的繁殖器官，也是重要的促农增收的农产品。鉴定调控种子发育的基因家族和挖掘种子发育调控新基因，可为深入解析西瓜种子发育控制机制和分子育种手段创制新种质提供新思路和新方法。在植物中研究较多的是LEC1类NF-Y成员，它们控制种子发育的许多方面。尽管这类基因在拟南芥和水稻等模式植物中已较为清楚，然而在西瓜及其他葫芦科作物中尚未见报道。近日，西北农林科技大学园艺学院瓜类种质创新与遗传改良团队袁黎教授团队在The Crop Journal在线发表了题为“Genome-wide analysis of Nuclear Factor Y genes and functional investigation of watermelon ClNF-YB9 during seed development”的研究论文，作者对西瓜、黄瓜和甜瓜中NF-Y基因家族成员进行鉴定并揭示了ClNF-YB9在西瓜种子发育中的功能。研究首先筛选并鉴定西瓜、黄瓜和甜瓜中NF-Y家族基因成员，通过生物信息学分析方法对他们的理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析。作者在西瓜8种组织中进行NF-Y表达谱分析，发现ClNF-YB9在种子特异表达，特别是在种子成熟过程中表达较高，且该基因主要定位在细胞核上（图2）。作者利用CRIPSR/Cas9创制了Clnf-yb9突变体，发现该突变体种子发育异常（图3）。酵母杂交ClNF-YB9能够与ClNF-YC相互作用形成NF-YB-YC二聚体，同时ClNF-YBC-YC4二聚体可以募集ClNF-YA1/6/7形成三种不同的NF-Y复合物，在种子发育过程中形成独特的NF-Y复合物行使功能。该研究为未来西瓜种子发育和休眠研究奠定了基础。西北农林科技大学园艺学院博士研究生冯琴、硕士研究生肖玲和王家发副教授为该文共同第一作者，袁黎教授和田树娟老师为共同通信作者，张显教授和刘曼副教授也参与了相关的研究工作。该研究得到国家青年人才计划项目（A279021801）、广东省重点领域研发计划项目（2022B0202060001）、陕西省重点研发计划项目(2023-YBNY-008)、陕西省科技创新团队（2021TD-32）、陕西省自然科学基金项目（2021JM-089, 2022JM-112 and 2022JQ-162）和杨凌种业创新（K3031322016）等项目资助。
本文转载自The Crop Journal
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