5月25日，《Plant, Cell & Environment》期刊在线刊登了我院植物营养遗传团队题为“The boron transporter BnaC4.BOR1;1c is critical for inflorescence development and fertility under boron limitation in Brassica napus”的研究论文。该论文研究揭示了甘蓝型油菜硼转运基因BnaC4.BOR1;1c的生物学功能，证明它在油菜根、地上部茎节和花器官中表达，是油菜正常开花结实所必需的。

硼是植物生长发育必需的微量营养元素。AtBOR1是日本科学家2002年从拟南芥中克隆的第一个硼转运基因，该基因在根中柱薄壁细胞中表达，负责硼的木质部装载，是一个受转录后调控的外向型硼转运子。我院植物营养遗传团队研究发现甘蓝型油菜中有6个AtBOR1的同源基因（BnBOR1s），其中2个与AtBOR1相同是组成型表达的，而包括BnaC4.BOR1;1c在内的另外4个的表达受缺硼诱导上调表达（Sun et al., Molecular Biology Reports, 2012）。在本研究中，通过比较发现BnaC4.BOR1;1c氨基酸序列与AtBOR1的相似性高达90%。亚细胞定位结果显示BnaC4.BOR1;1c 定位在细胞质膜上，BnaC4.BOR1;1c基因的启动子连接GUS报告基因在拟南芥苗期根的中柱维管组织、莲座叶基部和花蕾期地上部节点、幼嫩花蕾中有显著强的表达，而且随着花蕾的发育，GUS的活性集中在花蕾的节点处；对应的油菜根、地上部节和花蕾等组织中BnaC4.BOR1;1c都有显著高的表达。过量表达BnaC4.BOR1;1c能互补拟南芥bor1突变体，提高其对低硼胁迫的抗性。利用RNAi技术，在油菜硼高效品种QY10中创制的BnaC4.BOR1;1c的RNAi株系对缺硼超敏感，根系硼向地上部的转运受阻，花器官硼的分配显著下降，花蕾柱头外露、干枯脱落，表现出典型的“花而不实”缺硼症，并最终导致荚果瘦小，籽粒产量严重下降（图1）。这些结果证明甘蓝型油菜BnaC4.BOR1;1c基因起着由根向地上部转运硼和地上部硼向花器官分配的功能，这一生物学功能与模式植物拟南芥相比，显示了异源多配体作物甘蓝型油菜基因功能的多样性。

该论文的第一作者是2013级博士研究生张泉，通讯作者是徐芳森教授。

图1 甘蓝型油菜BnaC4.BOR1;1c基因的RNAi 株系表型与籽粒产量