西瓜、南瓜、黃瓜、絲瓜……生活中，帶瓜的作物，絕大多數(shù)是葫蘆科植物，葫蘆科植物往往有長長的藤蔓，且每一節(jié)都比較長，這使得它們的栽培密度往往較低，管理也不方便，影響產(chǎn)量。
葫蘆科作物理想株型的模式圖。中國農(nóng)科院供圖
近日，記者從中國農(nóng)科院獲悉，該院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組團隊聯(lián)合國內(nèi)多家科研單位，創(chuàng)制出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(chǎn)效率。
據(jù)介紹，黃瓜、甜瓜和西瓜等葫蘆科瓜類作物具有重要的經(jīng)濟價值，但這些作物的主莖和節(jié)間均較長，創(chuàng)制出不影響座果、并能提高產(chǎn)量的緊湊株型，是葫蘆科作物品種改良的一個重要方向。
為了解決這一難題，研究團隊在南瓜種質(zhì)庫中尋找到唯一一份由顯性單基因控制的矮化種質(zhì)。遺傳驗證揭示，南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻譯區(qū)上的一段76個堿基缺失，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的調(diào)控元件，科研人員利用基因編輯工具，對黃瓜和西瓜中的該調(diào)控元件進行靶向刪除，實現(xiàn)了莖長的精細調(diào)節(jié)。
之后，科研人員根據(jù)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(fā)現(xiàn)編輯的矮化植株可以顯著地提高單產(chǎn)、降低勞動力成本。
