2025年3月15日，我系朱杨研究员团队在国际期刊《Plant Communications》上发表题为“The intronic structure variation of rapeseed BnaC3.LEAFY regulates the timing of inflorescence formation and flowering”的研究论文，该文通过多组学解析了甘蓝型油菜BnaC3.LEAFY单倍型1早花的遗传机制，为甘蓝型油菜短生育期育种提供了基因资源和理论依据。

利用油菜300份核心种质资源的重测序数据鉴定其中结构性变异（Structural variation，SV）（Wu et al,. 2019, Molecular Plant）。在1月（13周苗龄左右）的大田统计花序形成的早晚，进行基于结构性变异的全基因组关联分析，定位到7个与花序形成时间相关的遗传位点以及11个相关的候选基因，包括一个位于植物特异性先锋转录因子BnaC3.LEAFY第二个内含子上的LINE型逆转座子。BnaC3.LEAFY的两种单倍型中，单倍型1茎尖BnaC3.LEAFY的表达水平更高，花序建立时间与开花时间均更早，这提示BnaC3.LEAFY第二个内含子具有自身表达的能力。

利用CRISPR/Cas9技术，在单倍型2背景下编辑删除BnaC3.LEAFY第二个内含子（保持CDS区域完整），突变体表达水平下降，花序建立时间与开花时间均推迟，该表型与单倍型1完全相反，证明油菜BnaC3.LEAFY第二个内含子的调控功能。同样，在拟南芥中编辑同源基因AtLFY的启动子保守调控区与第二个内含子，突变体表达水平、表型与GUS染色均证明第二个内含子区域具备调控LFY表达的重要功能，其调控能力甚至超过了启动子上保守的调控区域。

LINE型逆转座子上有32个转录因子特异性结合motif，其中包括一个与分生组织特异性表达相关的CAT-box，这些motif可能与单倍型1高表达相关。为了挖掘其下游靶标基因，联合大田单倍型转录组、突变体转录组及BnaC3.LFY蛋白DAP-seq数据，多组学解析了BnaC3.LFY直接调控的下游靶标基因，为培育短生育期油菜提供了理论支持。

文章最后分析发现早花单倍型1具有显著差异的地理分布，在BnIR网站（Yang et al., 2023, Molecular Plant）上两千余份种质资源中，BnaC3.LFY早花单倍型1约占21.7%（478/2205），主要分布于中国半冬性品种中；调查发现中国省份间单倍型分布同样存在显著差异，贵州早熟的高世代育种材料和品种中存在比例较高（22/43），在浙江的材料中较少（2/36）。2023年登记的浙大嘉油23品种（GPD油菜（2024）330370）即为BnaC3.LFY早花单倍型1。

本论文的第一作者为博士研究生宫梦洁同学，通讯作者为朱杨百人研究员。本研究得到科技创新2030（2022ZD0400901）、国家自然科学基金（32100274和32370353）以及中国科协和中国作物学会青年人才托举工程（2020QNRC001）的资助。

原文链接：

 https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(25)00080-X

参考文献：

 Wu D, Liang Z, Yan T, et al. Whole-genome resequencing of a worldwide collection of rapeseed accessions reveals the genetic basis of ecotype divergence[J]. Molecular plant, 2019, 12(1): 30-43.

 Yang Z, Wang S, Wei L, et al. BnIR: A multi-omics database with various tools for Brassica napus research and breeding[J]. Molecular Plant, 2023, 16(4): 775-789.