黃瓜怎樣才能又長又直？我國科學家揭開黃瓜雌花發育的秘密

新京報訊（記者周懷宗）黃瓜、西瓜、蘋果、櫻桃……這些美味的瓜果，在植物世界中，其實都是由它們的下位子房發育而成，瓜果頂端的花，則多是它們的上位子房，花與果，共同組成了它們的生殖和繁衍系統。然而，它們又是怎樣演變成今天的模樣？

記者近日從中國農科院蔬菜花卉研究所獲悉，該所楊學勇團隊聯合華大生命科學研究院等研究團隊的最新研究，首次構建了植物發育花芽時空轉錄組圖譜並重建其細胞譜系，並揭示了黃瓜的「雌花發育秘密」——基因開關決定雌花的性別和果實長相。相關成果日前發表在《自然·植物》（《Nature Plants》）上。

子房位置是影響果實結構和性狀的重要因素，位置如同人類子宮的選址，影響著後代的適應性。被子植物中，下位子房這一特殊結構，經過上億年演化，已成為黃瓜、西瓜等葫蘆科作物果實發育的核心密碼。然而，其演化機制長期缺乏遺傳學層面解釋。

科研人員介紹，團隊利用空間轉錄組技術，構建了植物花芽的高精度時空轉錄圖譜，並結合細胞譜系重建和器官發生軌跡分析，明確了花托快速生長是下位子房形成的關鍵。

與此同時，研究還找到了控制這一變化的主要開關，這是一個名為KNAT2-like1的基因，它不僅可以啟動花托的早期發育，還可以持續推動細胞分裂。當關閉這個基因時，黃瓜花托停止生長，雌花變成了類似番茄的兩性花，子房也回到了上位狀態。

據介紹，該研究首次從基因層面解釋了下位子房的形成機制，對葫蘆科作物育種具有重要意義，未來有望通過分子設計育種，培育出產量更高、抗逆性更強的新品種。

編輯 張樹婧

校對 張彥君