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黃瓜是我國園藝作物鮮少依賴外國品種的作物，栽培面積和產量均居世界首位。為進一步把握未來種業發展的主動權，持續領跑國際黃瓜基礎研究的國際領先地位，其品質及產量育種已成為了國內外同行競爭的熱點及重點。株型直接影響黃瓜的產量和生產成本，而果實的外觀品質決定產品的商品價值，基于此，中國農業大學園藝學院張小蘭和任華中教授團隊圍繞黃瓜株型變異和果實外觀品質形成的調控網絡，開展了系列前瞻性研究。
解析了CsBRC1調控黃瓜側枝發育新機制
黃瓜株型調控與基因挖掘。圍繞分枝、葉形和有限生長三個株型性狀，揭示了CsBRC1基因通過直接抑制生長素運輸基因CsPIN3的活性來負向調控黃瓜側枝伸長發育的新機制；發現了CsIVP和CsHAN調控黃瓜葉片形狀的基因網絡；闡明了CsLFY和CsTFL控制黃瓜有限/無限生長的作用機理，為針對不同目標市場的理想株型的黃瓜育種提供理論依據和基因資源。
中農大21號 中農大22號
黃瓜外觀品質形成的分子遺傳機制解析。圍繞果長、刺瘤、子房和心室發育四個果實外觀品質性狀，發現了MADS-box轉錄因子 CsFUL1在東亞長果材料中出現了一個單堿基突變CsFUL1A，CsFUL1A通過抑制CsSUP和生長素運輸基因CsPIN/7的表達來負向調控果長；挖掘了系列刺瘤相關基因CsTBH、CsTS1并闡明通過激素路徑參與刺瘤形成的調控機理；明確了細胞分裂素和氮磷養分協同調控黃瓜超級子房的花冠開發，導致 ‘頭頂鮮花’的黃瓜果實形成；鑒定并解析了CsGID1a、CsSPL和CsWOX1調控黃瓜心室發育和芒果形果實形成的分子作用機制；以及CsCLV3調控心室數目變異的基因網絡，為優良果形的黃瓜育種提供理論基礎和標記選擇。
張小蘭教授團隊
任華中教授團隊
團隊以第一或通訊作者在PNAS、Plant Cell、PLoS Biol 等SCI期刊上發表論文50余篇，應邀在Curr Opin Plant Biol和Hortic Res期刊撰寫黃瓜研究綜述，研究成果入選2020年中國農業十大科技進展，Plant Cell 亮點論文（2019）以及ESI 高被引論文（2篇）。基于黃瓜株型及外觀品質基因的生物學功能解析，開發了分枝、果長、果瘤、亮度等分子標記，培育了中農大21、22、25等系列黃瓜新品種，品種分別于2012年和2016年通過山東省及北京市作物新品種審（鑒）定，并已在山東、河南等地作為春大棚主要栽培品種被大面積推廣應用。團隊獲批國家杰出青年基金1項、國家自然科學基金的重點基金2項和國際合作重點基金1項，并獲農業部神農中華農業科技創新團隊獎、中國園藝學會華耐園藝科技獎等獎勵。
