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花器官柱头外露在作物育种中是促进杂种优势应用的重要农艺性状。虽然一些与柱头外露相关的数量性状基因座（QTL）已被精细定位或克隆，但其潜在的遗传基础，尤其在豆科植物上，仍不清楚。
近日，中国农业科学院生物技术研究所作物高光效功能基因组团队林浩研究员作为通讯作者于期刊Plant Physiology在线发表了题为“ATP Binding Cassette G Transporters SGE1 and MtABCG13 Control Stigma Exsertion”文章，该文章揭示了蒺藜苜蓿中的两种ABCG(ATP结合盒)转运蛋白通过影响花器官间的物理接触，协同调节花角质层分泌和控制柱头外露。
在本研究中，研究者鉴定了豆科模式植物-蒺藜苜蓿柱头外露突变体（stigma exsertion 1 , sge1）。
sge1突变体花表型特征
研究发现sge1柱头外露表型主要是由于花器官间的物理相互作用引起的，其中正常的花瓣和雄蕊的伸长由于花角质层的缺陷而受到抑制。SGE1基因编码一个ATP结合盒G（ABCG）转运体蛋白，在调控花角质和蜡质分泌中起关键作用。研究还发现SGE1可以与另一个半转运蛋白MtABCG13发生物理作用，形成功能性异二聚体。MtABCG13的突变可以导致与sge1相似的花角质层缺陷和柱头外露，说明SGE1和MtABCG13对蒺藜苜蓿的花角质层分泌和柱头外露具有协同作用。该研究发现揭示了ABCG转运体通过影响花器官的物理相互作用来决定柱头外露的新功能，从而深入揭示了具有复杂左右对称花的豆科植物柱头外露的分子机制。
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