近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因组团队联合国内多家合作单位，提出了一种定向人工进化策略创造了葫芦科瓜类作物的全新紧凑株型，大大提高了葫芦科瓜类作物的生产效率。相关研究成果发表在《自然植物（Nature Plants）》上。
黄瓜、甜瓜和西瓜等葫芦科瓜类作物具有重要的经济价值，但这些作物的主茎和节间均较长，使得栽培群体的种植密度较低，管理上耗时费工，生产效率低下。具有显性遗传的特征，并且不影响座果和产量的紧凑株型已成为葫芦科作物急需改良的一个重要方向。
为了解决这一难题，该研究团队在南瓜种质库中寻找到唯一一份由显性单基因控制的矮化种质。遗传验证揭示南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻译区上的一段76个碱基的缺失，通过增强CmoYABBY1的蛋白翻译水平，使得南瓜主茎极度缩短。该76个碱基的序列中存在一个在葫芦科作物中保守调控元件，利用基因编辑工具对黄瓜和西瓜中的该保守调控元件进行靶向删除，实现了茎长的精细调节。团队根据不同瓜类作物的不同栽培模式，将编辑获得的新等位基因植株进行精确配置，发现编辑的矮化植株可以显著的提高单产或显著降低劳动力成本。
该研究得到了国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
