园艺植物发育与逆境生物学团队重点开展园艺植物功能基因组、表观遗传学、果实发育和成熟调控机理及采后分子生物学、园艺植物逆境响应基因的功能分析与作用机理、园艺植物抗逆等性状的转基因改良等研究工作。2024年园艺植物发育与逆境生物学团队取得的主要结果如下：

1. 揭示现代栽培番茄对干旱敏感的关键基因BBX18和分子机理

团队通过分析321份番茄种质资源核苷酸的多样性发现B-box锌指蛋白BBX18上第265个SNP位点为转录激活活性的关键，并且番茄的抗旱性与该SNP位点存在相关性。在大多数野生型番茄种质中为 BBX18^CC等位基因，包含全长的BBX18蛋白，而多数栽培番茄中BBX18自然变异（BBX18^TT）导致编码蛋白提前终止。敲除BBX18显著提高番茄的抗旱性和干旱胁迫下的番茄产量。通过IP-MS、Y2H等方法验证了BBX18与APX1之间的蛋白互作关系，进一步通过转录组、ChIP数据等试验表明，BBX18C端特异结合APX1启动子区域的C3顺式作用元件结合，并抑制其转录（图1）。因此，这项研究解析了BBX18-APX1模块介导植物耐旱性的新的分子机制，对番茄抗旱育种具有重要指导意义。结果发表在《Nature Communication， DOI : 10.1038/s41467-024-51699-7》上。

图1 BBX18和APX1结合调控番茄抗旱性的模式图

2. 培育优质抗病番茄品种4个并推广应用

团队基于高密度基因芯片筛选体系，用于番茄种质资源的筛选和评价。2024完成登记和保护并大规模推广应用品种4个（图2）：（1）西禧1号（品种登记号：GPD番茄(2023)370344）：为抗晚疫病和抗黄化曲叶病毒病的“双抗”番茄品种，解决了重庆、湖北、广西等高山蔬菜易感病的问题，且品质好、糖度高。（2）粉乐18（品种登记号：GPD番茄(2023)370343）：为抗多种病毒高产番茄品种，主要解决番茄高温裂果的问题，在极端的天气能够保持高产。（3）香脆一号（品种权号：CNA20211009572）：解决了千禧类型番茄不抗黄化曲叶病毒病的问题。（4）贝拉美1520（品种登记，已公示）：为中熟大粉果品种，解决了番茄生产过程中转色不均，裂果的问题，并且抗黄花曲叶病毒，叶片平展，果型周正。

图2.品种授权登记与授权证书