近期，热科院海口站西番莲育种团队介绍了西番莲bHLH基因家族在非生物胁迫诱导和果实成熟过程中的表达规律，分析了该家族成员在西番莲各器官中的组织特异表达特征，获得了其中一个成员PebHLH56 参与非生物胁迫的生物学依据。
非生物胁迫是西番莲产业健康发展的重要限制因子，发掘抗逆相关基因是团队重要工作之一。Basic helix-loop-helix (bHLH)就是其中一类参与植物抗逆相关的转录因子，西番莲bHLH (PebHLH)的相关研究尚未见报道。本研究从团队研发的高质量基因组中鉴定出117个PebHLH成员，转录组结果表明PebHLHs受多种非生物胁迫诱导表达。同时，大部分PebHLHs在果浆未成熟阶段的表达量高于成熟阶段，验证了其中8个PebHLHs基因在干旱、高温、高盐、低温处理和果浆不同成熟阶段进行差异表达分析。进一步的，将PebHLH56过表达拟南芥，发现PebHLH56能显著提高植株的耐冷能力。这些工作为研究PebHLH基因在果实成熟期和非生物胁迫中的调控功能提供了新的视角，有助于加深对其基因家族的特征和进化方面的认识。
图1 西番莲与拟南芥中bHLHs 的系统发育关系。外圈的不同颜色代表1-18组。Pe 和 At 分别是西番莲和拟南芥的缩写。
图2 西番莲bHLH基因表达的转录组分析及qRT-PCR验证
图3 低温胁迫下 PebHLH56的诱导及表达模式。A.过表达拟南芥菌株的 GUS 染色。B.过量表达拟南芥的 GUS 活性定量分析。水平坐标表示不同的应力处理，垂直坐标表示相对表达式值。
该研究结果以“Characterization of the Passion Fruit (Passiflora edulis Sim) bHLH Family in Fruit Development and Abiotic Stress and Functional Analysis of PebHLH56 in Cold Stress”的研究论文发表在Horticulturae（JCR：Q1）期刊。
论文第一作者为许奕副研究员，通讯作者为宋顺副研究员，马伏宁、黄东梅、邢文婷、吴斌、孙佩光、陈弟、徐兵强，和云南农业大学热带作物学院本科生周卫东也参与了相关工作。论文单位包括：中国热科院海口实验站、中国热科院三亚研究院、崖州湾种子实验室和云南农业大学。基金资助为海南省自然科学基金项目（321RC1088）、崖州科技城菁英人才项目（SCKJ-JYRC-2022-84，SCKJ-JYRC-2022-93）和国家自然科学基金（32260737）。
团队介绍：中国热科院西番莲育种团队由宋顺博士牵头负责，以西番莲（百香果）为研究对象，利用基因组学、育种学等方法，开展种质收集、评价与基因发掘，重要性状形成与调控的分子机制，优异品种选育及新种植技术研发利用。
原文链接：https://doi.org/10.3390/horticulturae9020272
