本报讯（记者李晨）中国农科院蔬菜花卉研究所功能基因组学创新团队，应用稀有遗传变异的分析策略，发现了控制黄瓜卷须发育的身份基因（TEN），并且揭示了黄瓜卷须与侧枝为同源器官，而这是曾困扰达尔文的植物发育学谜团。相关成果日前在线发表于《分子植物》杂志。

据了解，在农业育种史上，稀有变异的利用具有重要意义。例如，水稻的不脱粒性和小麦矮秆等稀有突变性状，被人类驯化成重要的农艺性状。

论文通讯作者、蔬菜所研究员黄三文告诉记者，卷须是黄瓜的攀援器官，但它的“身份”即其同源器官是什么并不清楚。在温室中栽培的黄瓜并不需要卷须来攀援，因此为减少生物量的浪费，农民需要人工摘除卷须。培育完全没有卷须的省力品种，是黄瓜育种的重要方向之一。

该团队在全球范围内的3000多份黄瓜种质里发现了唯一的无卷须稀有黄瓜种质。其卷须被侧枝替代，失去了攀援能力。表型观察和遗传分析表明，黄瓜的卷须和侧枝是一对同源器官。研究人员进一步通过基因组学、转录组学和稀有变异的综合分析，在全基因组360多万个变异中，发现了对应无卷须种质的一个稀有单个核苷酸的变异（SNP）。该SNP位于一个TCP家族CYC/TB1亚类转录因子的保守结构域，遗传证明该TCP基因就是卷须发育的身份基因TEN。

研究还发现，该稀有变异显著降低了TEN基因的转录激活功能，影响了一系列下游基因的表达，从而调控了卷须身份的转换和卷须的运动。该成果为在植物基因组中研究功能性稀有变异提供了范例，同时揭示了黄瓜卷须同源器官为侧枝这一历史谜团，也为黄瓜无卷须株型育种提供了理论支撑。