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馬鈴薯 養殖 長期以來一直令科學家、農民和農學家等著迷。 正如 Europatat 新聞稿中所強調的那樣,最近的研究深入研究了控制馬鈴薯塊莖形成的複雜機制。 早熟基因座是這個過程中的關鍵角色,在現代馬鈴薯育種過程中發生突變,影響塊莖的發育。
根據研究結果,早期基因座與循環自由度因子 1 (StCDF1) 密切相關,這是一種抑制馬鈴薯 CONSTANS (StCOLs) 同源物表現的蛋白質。 StCOL 活化 SP5G FT 樣基因,阻礙塊莖原表現和隨後的塊莖形成。 StCDF1 的較短版本充當穩定的阻遏蛋白,即使在長日照下也會組成性抑制 StCOL,從而促進塊莖形成。
瓦赫寧根大學和巴塞隆納 CRAG 之間的合作,利用 RNA-Seq 和 DNA 結合親和純化與高通量定序 (DAP-Seq),揭示了 StCDF1 的更廣泛作用。 它不僅抑制白天持續時間途徑,還調節與氮代謝相關的基因,影響氮利用效率(NUE)。 具有早熟位點的現代馬鈴薯品種的氮肥利用率下降,使它們更加依賴硝酸鹽肥料。
該研究提出了潛在的解決方案,建議增加其他植物的 NIA2 拷貝或消除馬鈴薯 NIA1 啟動子中的 StCDF1 結合位點,以提高馬鈴薯硝酸鹽的消耗效率。
在更大的背景下,以 Europatat 為特色的 Horizon 2020 歐盟計畫 ADAPT 旨在破解單一和組合非生物脅迫的信號通路。 目標是選擇能夠適應氣候變遷的馬鈴薯品種,為面對環境挑戰的可持續和穩健的馬鈴薯種植帶來希望。
了解馬鈴薯塊莖形成的分子複雜性不僅為提高硝酸鹽消耗效率開闢了途徑,而且有助於開發適應氣候變遷的馬鈴薯品種。 ADAPT 等計畫正在進行的研究展示了對永續農業的承諾,確保馬鈴薯仍然是一種多功能且有彈性的作物。