梅，一种起源于中国云南横断山区的花果兼用树种，《尚书·说命》记载：‘若作和羹，尔惟盐梅’，说明古代先民生活中早就将其果实作为酸味调料使用。而民俗‘芒种煮梅’也反映民间食梅的传统，梅越来越成为人们喜爱的药食同源果品。而‘青梅竹马’和‘青梅煮酒论英雄’的历史典故更让青梅赋予了更多的文化底蕴。雌蕊是形成产品器官果实的重要花器官，发育正常的单雌蕊是获得高产优质的前提。然而，多雌蕊的花朵通常会发育一个果柄着生多个果实的畸形果，畸形果在樱桃、李、杏和桃等核果类果树上时有发生，发生的频率与品种和气候密切相关。针对这一生产问题，研究单雌蕊的形态建成分子调控机制，对进一步研发调控措施有着重要意义。
近日，Plant Physiology在线发表了南京农业大学园艺学院高志红团队题为“PmAGAMOUS recruits polycomb protein PmLHP1 to regulate single-pistil morphogenesis in Japanese apricot”的研究论文，揭示了PmAG基因通过招募表观调控因子PmLHP1参与梅单雌蕊的形态发生的分子机制。
该研究发现，在梅雌蕊形态建成的分化初期和分化期，多雌蕊品种中的PmWUS基因表达显著高于单雌蕊品种，同时其抑制因子PmAG的表达趋势也相同，这表明可能存在其他调控因子参与了PmWUS的调控。ChIP-qPCR和SPR结果显示，PmAG可以结合到PmWUS的启动子，并在这些位点招募表观遗传修饰因子PmLHP1。McrBC-PCR发现在单雌蕊品种中，PmWUS的启动子区域表现出升高的DNA甲基化水平，部分与组蛋白甲基化区域重叠，表明PmWUS的调控可能涉及到转录因子和表观遗传修饰两方面。与单雌蕊品种相比，多雌蕊品种在分化初期和分化期的PmLHP1表达显著降低，与PmWUS的表达趋势相反。这表明，在雌蕊分化初期，PmAG通过招募足够的PmLHP1以维持PmWUS上H3K27me3的水平，从而抑制PmWUS的表达，并在此时形成了一个正常的雌蕊原基。
该研究揭示了PmAG通过招募PmLHP1参与调控梅的单雌蕊形成，为进一步解析梅雌蕊发育的分子机制提供了重要线索。这对于提高梅的果实质量和产量，以及其他果树的育种和栽培也具有潜在的应用价值。未来，可以基于这一研究成果，进一步深入研究PmAG和PmLHP1在果梅雌蕊发育中的作用机制，以及它们与其他调控因子的相互作用，从而为优化果树育种和栽培管理策略提供科学依据。
南京农业大学高志红教授为该论文的通讯作者，侍婷副教授和博士生白杨为该论文的第一作者。南京农业大学倪照君农艺师，博士研究生谭伟和硕士研究生王熠可，淮阴工学院的吴欣欣博士，美国佛罗里达大学Shahid Iqbal博士也参与了本研究工作。本研究得到了国家自然科学基金面上项目和江苏省园艺学优势学科项目的资助，同时国家园艺种质库果梅杨梅分库提供了植物材料。
