大麻（Cannabis sativa）的性別表達由 XX/XY 性染色體決定，但仍具有可塑性：乙烯抑制可在 XX 植株上誘導雄花形成，而乙烯釋放可在 XY 植株上誘導雌花形成。儘管乙烯是這一過程的核心調控因子，但赤黴素信號傳導對大麻性別逆轉的貢獻仍缺乏明確界定。在本研究中，我們重建了 C. sativa 中赤黴素（GA）的生物合成、調控及信號傳導通路，並分析了化學誘導性別逆轉過程中與 GA 相關基因的表達。
基於直系同源關係的搜尋鑑定出 50 個推定的 C. sativa GA 相關基因，這些基因廣泛分佈於全基因組，其中 X 染色體上含有 11 個基因，包括 6 個位於非重組區域內。對營養生長基線、處理後早期葉片以及發育中花器官進行的轉錄組分析表明，在第 0 天，XX 與 XY 植株之間的表達譜總體相似；在第 1 天，僅受到輕微擾動；而在第 14 天，則表現出由花性表型強烈塑造的特徵。
早期響應僅限於經乙烯利處理的 XY 植株中 CsGA3ox1 的下調，以及經 STS 處理的 XX 植株中 CsGASA1 的下調。至第 14 天，性別逆轉與多個關鍵基因的差異表達相關，包括 CsGA1、多個 GA20ox 直系同源基因、CsGID1B、CsSLY2 以及若干 GASA 基因，表明 GA 調控發生了廣泛重塑。
我們的研究結果表明，在 C. sativa 中，GA 通路是乙烯驅動性別逆轉的下游模組，其 GA 活性與花的性別身份相對應，從而將性可塑性的理論框架從乙烯進一步擴展，併為功能驗證及性別穩定品種的培育提供了候選基因。
作者聲明不存在競爭利益。
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📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724340v1?rss=1
🏷️ 大麻 性別逆轉 乙烯-赤黴素串話 轉錄組分析 激素信號傳導