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近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組團隊聯合國內多家合作單位，提出了一種定向人工進化策略創造了葫蘆科瓜類作物的全新緊湊株型，大大提高了葫蘆科瓜類作物的生產效率。相關研究成果發表在《自然植物（Nature Plants）》上。

黃瓜、甜瓜和西瓜等葫蘆科瓜類作物具有重要的經濟價值，但這些作物的主莖和節間均較長，使得栽培群體的種植密度較低，管理上耗時費工，生產效率低下。具有顯性遺傳的特征，并且不影響座果和產量的緊湊株型已成為葫蘆科作物急需改良的一個重要方向。

為了解決這一難題，該研究團隊在南瓜種質庫中尋找到唯一一份由顯性單基因控制的矮化種質。遺傳驗證揭示南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻譯區上的一段76個堿基的缺失，通過增強CmoYABBY1的蛋白翻譯水平，使得南瓜主莖極度縮短。該76個堿基的序列中存在一個在葫蘆科作物中保守調控元件，利用基因編輯工具對黃瓜和西瓜中的該保守調控元件進行靶向刪除，實現了莖長的精細調節。團隊根據不同瓜類作物的不同栽培模式，將編輯獲得的新等位基因植株進行精確配置，發現編輯的矮化植株可以顯著的提高單產或顯著降低勞動力成本。

該研究得到了國家自然科學基金和中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。