花序分枝数量决定果实数目，同时影响果实大小，是番茄重要的农艺性状之一，合适的花序分枝数已经成为优异番茄品种的一个重要指标。番茄花序分枝形成过程中分生组织发育进程和调控机制与拟南芥、水稻等其他模式植物非常不同。因此，揭示花序形态建成的调控网络对深入阐明番茄花序发育的生物学机理具有重要的科学意义。
近日，The Plant Cell 在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所品质分子改良课题组题为Antagonistic regulation of target genes by the SISTER OF TM3-JOINTLESS2 complex in tomato inflorescence branching 的研究论文。该研究利用ChIP-seq发现花序分枝正调控因子STM3与负调控因子J2在IM（花序分生组织）和FM（花分生组织）中共同结合195个下游靶基因，而STM3激活靶基因的表达，J2抑制靶基因的转录。另外，STM3可以和J2形成异源复合体并阻碍了J2进入细胞核，因此突变STM3可以明显增强J2对下游基因的结合能力。而J2不但通过直接结合STM3启动子抑制其转录，也影响STM3对下游基因的结合，J2突变显著增强STM3对FUL1及共同靶基因的结合。本研究揭示了STM3和J2通过拮抗机制参与番茄花序分枝数量调控的分子机制，为深入理解植物花序发育提供了新思路。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所已毕业博士王晓甜、博士研究生刘志强和硕士研究生白靖伟为共同第一作者，崔霞研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目（31930099）、国家重点研发计划 （2022YFF1003002）和中国农业科学院科技创新工程项目的资助。
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