图/文：王鹏

冬瓜（Benincasa hispida）是我国重要的葫芦科蔬菜作物，果实形状是影响商品价值、消费偏好和品种用途的重要农艺性状。冬瓜果实形状丰富，既有长圆柱形，也有近球形，但其形成的遗传基础和分子调控机制尚不清楚。

2026年第10期，Horticulture Research上线了（Advance Access）广西大学农学院刘政国教授/王鹏副教授团队题为BhSUN coordinates calcium signaling, microtubule organization, and hormone metabolism to drive directional fruit growth in wax gourd 的研究论文。研究以长圆柱形和球形节瓜材料为基础，构建重组自交系群体，结合数量性状位点（QTL）定位、近等基因系分析、遗传分离、分子标记和CRISPR/Cas9基因编辑等方法，系统解析节瓜果实形状形成的遗传与分子机制。

研究在冬瓜第2号染色体上鉴定到一个稳定的主效果实形状QTL，并锁定候选基因 BhSUN。该基因编码含有IQ67结构域的IQD家族蛋白，其两个非同义单核苷酸多态性形成了与长圆柱形和球形果实显著相关的不同单倍型。近等基因系、F₂群体和KASP标记分析显示，BhSUN基因型与果实形状高度共分离；进一步通过CRISPR/Cas9敲除BhSUN，证实其功能缺失可使长圆柱形果实转变为球形果实。组织学分析表明，BhSUN通过协调细胞分裂方向和细胞膨大，促进果实沿纵向的定向生长。机制研究发现，BhSUN能够与钙调蛋白（CaM）、钙调蛋白样蛋白（CML）以及微管相关蛋白BhMAP65-1相互作用，可能将Ca²⁺信号感知与微管组织动态联系起来；与此同时，生长素、细胞分裂素和赤霉素代谢也发生协同变化。其中，外施顺式玉米素核糖苷（cZR）能够促进BhSUN突变体果实的纵向生长。综上，本研究提出了一个“BhSUN—Ca²⁺信号—微管组织—植物激素代谢”协同调控节瓜果实定向生长的分子模型，为葫芦科作物果实形状改良和分子设计育种提供了新的基因资源和理论基础。

冬瓜果形的候选基因BhSUN的图位克隆

BhSUN介导冬瓜果形调控的机制模型

本研究由广西大学农学院刘政国教授、王鹏副教授团队完成。刘政国教授和王鹏副教授为本文共同通讯作者，程志魁为第一作者。研究团队主要围绕冬瓜的重要农艺性状开展遗传解析、基因功能鉴定及分子育种研究，致力于挖掘优异种质资源和关键调控基因，解析果实发育与品质形成的分子机制。本研究得到国家自然科学基金（32560730）和广西科技重大专项（桂科AA23062048）资助。

团队合照

一审一校：何丽珊

二审二校：杨艳琼

三审三校：高欲垚