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大麻（Cannabis sativa）的性别表达由 XX/XY 性染色体决定，但仍具有可塑性：乙烯抑制可在 XX 植株上诱导雄花形成，而乙烯释放可在 XY 植株上诱导雌花形成。尽管乙烯是这一过程的核心调控因子，但赤霉素信号传导对大麻性别逆转的贡献仍缺乏明确界定。在本研究中，我们重建了 C. sativa 中赤霉素（GA）的生物合成、调控及信号传导通路，并分析了化学诱导性别逆转过程中与 GA 相关基因的表达。基于直系同源关系的搜索鉴定出 50 个推定的 C. sativa GA 相关基因，这些基因广泛分布于全基因组，其中 X 染色体上含有 11 个基因，包括 6 个位于非重组区域内。对营养生长基线、处理后早期叶片以及发育中花器官进行的转录组分析表明，在第 0 天，XX 与 XY 植株之间的表达谱总体相似；在第 1 天，仅受到轻微扰动；而在第 14 天，则表现出由花性表型强烈塑造的特征。早期响应仅限于经乙烯利处理的 XY 植株中 CsGA3ox1 的下调，以及经 STS 处理的 XX 植株中 CsGASA1 的下调。至第 14 天，性别逆转与多个关键基因的差异表达相关，包括 CsGA1、多个 GA20ox 直系同源基因、CsGID1B、CsSLY2 以及若干 GASA 基因，表明 GA 调控发生了广泛重塑。我们的研究结果表明，在 C. sativa 中，GA 通路是乙烯驱动性别逆转的下游模块，其 GA 活性与花的性别身份相对应，从而将性可塑性的理论框架从乙烯进一步扩展，并为功能验证及性别稳定品种的培育提供了候选基因。
作者声明不存在竞争利益。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724340v1?rss=1
🏷️ 大麻 性别逆转 乙烯-赤霉素串话 转录组分析 激素信号传导