近日，经作所特色油料作物创新团队在Frontiers in Plant Science （中科院二区TOP期刊，IF5y=5.3）发表了题为“Genome-wide investigation of ABCB, PIN, and AUX/LAX gene families and their involvement in the formation of leaf protrusions in Sesamum indicum”的研究论文，首次对芝麻中 生长素极性运输三大家族基因进行了系统分析，并探究了其在芝麻叶片形态塑造和光合作用中的重要作用，为芝麻遗传改良提供了理论依据。
生长素极性运输在植物生长发育过程中至关重要，主要依赖 ABCB、PIN 和 AUX/LAX 这三类转运蛋白家族。研究团队利用代谢组学分析发现芝麻闭蒴材料中叶片突起与生长素极性运输密切相关，并系统鉴定了芝麻中的 21 个 SiABCB、11 个 SiPIN 和 5 个 SiLAX基因。进一步分析发现，串联重复在这些基因家族的扩张过程中发挥了重要作用，并且它们在进化历程中均经历了纯化选择。其中，SiABCB3、SiABCB6和SiPIN10等基因正向调控生长素运输，而SiABCB7和SiABCB9起负向调控作用，这些基因的调控共同促成了芝麻闭蒴材料叶片突起的形成。同时，叶绿素含量及群体光合速率测定表明其光合作用效率显著提高。该研究成果为芝麻生长发育机制研究和高产高光效芝麻新品种培育提供了新思路。
经作所李艳丽博士为该论文第一作者，赵军胜研究员为通讯作者。该研究得到了山东省重点研发计划、山东省自然科学基金和山东省农业科学院农业科技创新工程等项目支持。（撰写：李艳丽 核稿：赵海军）
论文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1526321
