2021年7月30日，青岛农业大学王增裕教授团队与湖南农业大学张志飞教授团队合作在Journal of Experimental Botany杂志发表了题为Identification of a gene responsible for seedpod spine formation and other phenotypic alterations using whole genome sequencing analysis in Medicago truncatula 的研究论文，本研究从组织培养中得到一个具有一系列表型变化 (包括种荚刺的形成) 的突变体。通过全基因组测序和生物信息学分析确定了该基因为SSP1。本研究结果首次揭示了SSP1在种荚上刺的形成中起着至关重要的作用。

在自然界中，一些植物物种会产生带刺的种荚，这是一种适应性生物学特性，它可以保护种子并有助于种子传播。然而，刺的形成分子机制目前仍不清楚。

本研究在对模式豆科植物蒺藜苜蓿 (Medicago truncatula) 进行常规组织培养和转化时，发现了具有一系列其他表型变化的光滑种荚突变体ssp1。初步分析表明，该突变来源于组织培养过程。遗传分离分析表明ssp1是一个隐性突变体。结合全基因组测序和生物信息学分析，研究发现突变体的表型是由基因座Medtr4g039430 中的一个SNP 和30bp 缺失引起的，将此命名为SSP1。M. truncatulassp1和拟南芥twd1突变体的互补显示，能够完全恢复表型，这表明SSP1是拟南芥TWD1的直向同源基因，其编码一个亲免素类的FK506 结合蛋白42 (immunophilin-like FK506-binding protein 42)。种荚上刺的形成与生长素转运有关。本研究中使用的方法为检测负责体细胞克隆变异的基因提供了一种有效的方法。

综上，本研究结果首次表明，SSP1在种荚上刺的形成中起着至关重要的作用。

原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erab359