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