文献题目：The transcription factor SlDOF9 directly activates SlELP5 expression to regulate inflorescence length in tomato
发表期刊：Journal of Genetics and Genomics
影响因子：7.9
发表时间：2026年5月15日
发表单位：中国农业科学院
蓝景科信提供：RNA-seq、Dual-LUC技术服务
主要研究内容：
番茄（Solanumlycopersicum）是重要园艺作物，也是研究果实与花序发育的经典模式植物。花序结构直接决定产量，影响花、果数量、果实空间排布，同时关乎栽培与机械化采收效率。花序长度与分枝数是花序核心性状，决定果簇形态与养分分配，是高产、优质、机械化适配育种的重要改良靶点。目前虽已鉴定多个花序发育调控基因，但花序长度自然变异的遗传基础尚不清晰。
本研究以长花序醋栗番茄LA1256与短花序栽培番茄Moneymaker构建遗传群体，在2号染色体精细定位到控制花序长度的相关的数量性状位点qIFL2.1，锁定延伸复合体编码基因SlELP5为核心候选基因。亲本材料中SlELP5启动子存在大量序列变异，其表达水平与花序长度显著负相关；在LA1256背景下构建SlELP5过表达株系，表型鉴定显示植株花序长度、单株花果数量显著下降，而花序节间长度无明显改变，证明SlELP5通过调控花序分生组织发育进程负调控花序长度。为解析其分子调控网络，本研究对野生型LA1256与OE-SlELP5幼花序顶端开展RNA-seq转录组测序，共鉴定7023个差异表达基因，其中3675个上调、3348个下调；GO功能富集表明差异基因集中富集于细胞骨架组装、细胞壁重塑、细胞周期调控等与分生组织细胞增殖分化密切相关的通路，说明SlELP5通过重编程细胞生长相关转录程序改变花序发育节奏。转录组数据同时显示，已知花序调控因子SlDOF9、SlARF5、SlSOC1、SlMBP20在过表达株系中均显著上调，提示SlELP5与SlARF5-SlDOF9通路存在紧密关联。进一步结合酵母单杂交、双荧光素酶报告系统、EMSA 凝胶迁移实验等体内外互作验证，证实SlDOF9可直接结合SlELP5启动子上的AAAAG顺式元件并激活其转录，形成SlDOF9–SlELP5调控模块。此外，结合转录组差异与ATAC-seq染色质开放区数据，明确SlELP5启动子69bp插入缺失变异是造成两亲本基因表达分化的关键顺式标记，群体基因组分析进一步证明该启动子变异在野生与栽培番茄间形成清晰单倍型分化，为番茄花序长度驯化与分子育种提供靶点。
本研究揭示了SlDOF9–SlELP5分子模块调控番茄花序长度的分子通路，为理解番茄花序结构的分子调控网络提供了新见解，也为未来通过分子育种精准改良番茄花序性状、提高产量潜力提供了重要候选基因和理论基础。
图1. SlELP5调控番茄花序长度的功能验证。A：野生型LA1256株系与两个独立SlELP5过表达株系（OE1-SlELP5、OE2-SlELP5）的花序表型。B：采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测LA1256与SlELP5过表达转基因植株中SlELP5的相对表达量，证实目标基因成功过表达。C：统计LA1256与SlELP5过表达植株的花序长度。D：统计LA1256与SlELP5过表达植株单根花序的花朵数量。E：统计LA1256与SlELP5过表达植株花序内部节间长度。F：转录组测序（RNA-seq）对比LA1256与SlELP5过表达植株得到的差异基因火山图。G：qRT-PCR验证LA1256与SlELP5过表达植株中SlELP5的表达水平。H：qRT-PCR检测LA1256与SlELP5过表达植株中SlDOF9的表达量。I：qRT-PCR检测LA1256与SlELP5过表达植株中SlARF5的表达量。J：qRT-PCR检测LA1256与SlELP5过表达植株中SlSOC1的表达量。K：qRT-PCR检测LA1256与SlELP5过表达植株中SlMBP20的表达量。
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