梨绝大多数品种自交不亲和，花期易受不良天气条件的影响坐果和产量。单性结实是指植物子房不经过受精而形成不含种子的无籽果实的现象。单性结实既能提高果树坐果率、免除人工授粉，又可获得可食率高的无籽果实，在梨（自花不实特性）上有特殊的研究价值和生产意义。目前已有多种植物激素被证明能诱导园艺植物的单性结实现象，前期研究表明GA4 7、2,4-D、CPPU都可以诱导梨单性结实。GA4 7通过促进IAA运输、ABA合成诱导梨单性结实，2,4-D通过促进GA4合成诱导梨单性结实，但CPPU诱导梨单性结实的机理还尚未阐明。
2020年5月，Horticulture Research 在线发表了来自西北农林科技大学徐凌飞课题组的题为CPPU may induce gibberellin - independent parthenocarpy associated with PbRR9 in ‘Dangshansu’ pear 的研究论文。本研究初步揭示了CPPU诱导的一种不依赖赤霉素的单性结实新机制，为解决梨的授粉坐果问题、种质改良以及单性结实相关机理的深入研究提供理论支撑。
Fig. 1 Morphology of ‘Dangshansu’ pear fruits.
研究发现，N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea（CPPU）能诱导砀山酥梨（Pyrus bretschneideri Rehd.）的单性结实，且赤霉素合成抑制剂paclobutrazol（PAC）并不能抑制CPPU诱导的单性结实现象，初步推测CPPU诱导了一种不依赖赤霉素的单性结实现象。激素检测结果验证了推测，CPPU处理后4天GA3含量没有显著变化而GA4的含量显著降低，IAA含量显著增加，ABA含量显著降低。
进一步研究发现CPPU处理后赤霉素合成关键基因GA20ox、GA3ox 没有发生差异表达，生长素合成关键基因PbYUCCA4显著上调，ABA合成关键基因PbNCED6显著下调。RR是细胞分裂素信号转导的关键基因，通过转录组分析筛选出了PbRR9、PbRR9 能与直接PbYUCCA4 和PbNCED6 启动子结合从而正调控PbYUCCA4，负调控PbNCED6。因此，CPPU可能通过促进PbRR9的表达从而调控幼果内IAA和ABA含量诱导梨单性结实。
以上研究结果表明，CPPU可能诱导了一种不依赖于赤霉素的单性结实现象，PbRR9 在其中扮演了重要的角色。
Fig. 2 Modeldepicting the mechanism of N-(2-chloro-4-pyridyl)-N′-phenylurea-induced parthenocarpy i
西北农林科技大学园艺学院丛柳博士为该文第一作者，徐凌飞教授和王志刚副教授为共同通讯作者。本研究主要在国家梨产业技术体系（CARS-28-45）和陕西省重点研发计划（2017NY-029）的资助下完成。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41438-020-0285-5
关于《园艺研究》
Horticulture Research是由南京农业大学与自然出版集团（现Springer Nature）合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊。所有关于园艺作物的基础和理论研究都可以投稿。Horticulture Research 科睿唯安JCR2018影响因子：3.640，位于园艺一区（第3/36名），植物科学一区（第32/228名）。2019年中科院期刊分区（基础版）：位于园艺小类一区，植物科学小类一区，农林科学大类一区（Top期刊）。
