赤霉素调控林莓腋芽形态建成及命运决定的转录组与形态学解析

本研究通过外源GA3和抑制剂PBZ处理，系统揭示了赤霉素（GA）调控林莓（Fragaria vesca）腋芽向匍匐茎（runner）或分枝冠（branch crown）分化的分子机制。结合四阶段形态学观察与转录组分析，鉴定出FveNAC43、FveMYB46等关键转录因子及纤维素合成基因FveCESA7/8的调控作用，为草莓育种中腋芽发育调控提供了新靶点。

　　

Highlight

赤霉素（GA）作为决定草莓腋芽发育命运的关键激素，通过调控FveGA20ox4基因表达，促使'Yellow Wonder'（YW）品种产生匍匐茎，而抑制剂PBZ处理则抑制'Hawaii 4'（H4）品种的匍匐茎形成。本研究通过四阶段形态学观察揭示早期发育特征，结合转录组分析发现FveNAC43、FveMYB46等转录因子及纤维素合成基因FveCESA7/8在匍匐茎发育中的特异性激活。

Discussion

草莓腋芽的命运决定是环境信号与内源调控网络（如GA信号通路）协同作用的结果。研究发现GA在极早期阶段即通过调控细胞伸长相关基因（如纤维素合成酶）决定发育走向。DELLA蛋白FveRGA1的突变可解除YW品种的匍匐茎抑制，暗示GA信号传导与细胞壁重塑的密切关联。该机制与水稻SLR1-NAC-MYB61调控通路具有保守性。

Conclusions

形态学与转录组证据表明，GA通过协调转录因子网络和激素通路，在腋芽发育早期即决定其向匍匐茎或分枝冠分化。纤维素合成相关的细胞壁重构是茎伸长的重要机制。这些发现为草莓无性繁殖效率提升和株型改良提供了分子靶点。