中国农业科学｜ 安徽农大陈国户课题组克隆乌菜BcDET2并探析其抽薹开花调控功能
乌菜（Brassica campestris L. ssp. chinensis var. rosularis Tsen et Lee.），又称乌塌菜、塌菜、塌棵菜、黄心乌，是十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种，原产于中国。由于其鲜嫩的口感和丰富的营养价值，乌菜成为安徽特色蔬菜及江淮流域的重要经济作物之一。乌菜喜冷凉气候，常在秋冬季栽培，是主要的越冬蔬菜品种。然而，低温环境常导致乌菜先期抽薹，严重影响商品性和产量。因此，研究乌菜开花关键基因及其调控机制，对于提升乌菜生产和育种效率具有重要意义。
近期，安徽农业大学园艺学院/安徽省园艺作物育种工程中心陈国户课题组完成的题为“乌菜BcDET2的克隆及其抽薹开花调控功能”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷5期正式发表。
本研究基于大白菜（Brassica rapa L.）基因组DET2（BraA10g023600.3C）基因序列，通过同源克隆获得乌菜BcDET2。利用Expasy、SOPMA、SWISS-MODEL、TMHMM等在线工具对BcDET2进行生物信息学分析。运用荧光定量PCR（qRT-PCR）等方法分析BcDET2的表达模式。采用农杆菌介导法瞬时侵染烟草（Nicotiana tabacum）细胞，进行BcDET2的亚细胞定位；遗传转化乌菜分析BcDET2在乌菜抽薹开花中的调控功能。利用酵母双杂交技术筛选和鉴定BcDET2的互作蛋白，并运用qRT-PCR分析该互作蛋白基因对春化的响应，以及在BcDET2过表达植株中的表达水平。
BcDET2的克隆与分析
该研究成功获得乌菜BcDET2的cDNA序列（825 bp），编码274个氨基酸。生物信息学分析结果显示，BcDET2蛋白质结构以α-螺旋为主，预测为弱亲水性、不稳定碱性蛋白；含有39个磷酸化位点和5个跨膜结构域，无信号肽，表明其可能为非分泌型膜蛋白。
BcDET2的表达模式分析
BcDET2蛋白结构与生物信息学分析
进化树分析表明，BcDET2与大白菜（B. rapa）和油菜（B. napus）的DET2具有较近的亲缘关系。亚细胞定位显示，BcDET2在细胞核和细胞膜上均有荧光信号。
BcDET2亚细胞定位
qRT-PCR等分析表明，BcDET2在春化15 d时表达量最高，表明其对春化过程具有响应性。功能研究发现，过表达BcDET2显著促进乌菜转基因植株的早花现象。酵母双杂交试验表明，BcDET2可与转录因子BcBHLH96互作，且该转录因子在春化后期具有较高的转录水平，并且在过表达BcDET2植株中表达水平显著升高。
BcDET2遗传转化乌菜分析
BcBHLH96与BcDET2互作验证及其表达分析
综上，本研究成功克隆了乌菜BcDET2，该基因可能通过春化途径参与乌菜抽薹开花的调控。安徽农业大学园艺学院郑雅琴为该文第一作者，陈国户副教授为通信作者。
该研究得到了安徽省自然科学基金（2308085MC96）、合肥市自然科学基金（202343）、安徽省重大基础研究项目（2023z04020005）的资助。
论文链接：
引用本文：
郑雅琴, 刘雪晴, 吴思文, 唐小燕, 杨丹妮, 汪永康, Ahmad Aftab, Khna Afrsyab, 汪承刚, 陈国户. 乌菜BcDET2的克隆及其抽薹开花调控功能[J]. 中国农业科学, 2025, 58(5): 991-1003.
ZHENG YaQin, LIU XueQing, WU SiWen, TANG XiaoYan, YANG DanNi, WANG YongKang, AHMAD Aftab, KHAN Afrsyab, WANG ChengGang, CHEN GuoHu. Cloning and Expression of BcDET2 Gene and Functional of Its Regulatory Effect on Bolting and Flowering in Wucai (Brassica campestris L.)[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(5): 991-1003.
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