2023年5月，Horticulture Research发表了青岛农业大学园艺学院瓜类生物研究团队题为 Gibberellin biosynthesis is required for CPPU-induced parthenocarpy in melon的研究论文。该研究初步探讨了CPPU诱导甜瓜果实单性结实的分子机制，为解决甜瓜生产中的坐果问题、种质改良以及单性结实的机制研究提供理论依据。

甜瓜(Cucumis melo L.)是世界范围内重要的葫芦科作物，由于缺乏单性结实种质资源，外源喷施氯吡苯脲（CPPU）诱导单性结实在甜瓜生产中普遍存在。与天然授粉相比，喷洒CPPU具有较好的坐果效果以及更好的果实产量，但一直以来CPPU诱导甜瓜单性结实的作用机制尚未明晰。

　　ivf05甜瓜果实发育过程中早期的形态学和细胞学变化

该研究对CPPU处理、人工授粉和未授粉的甜瓜早期果实进行形态学和组织学观察，发现CPPU处理与人工授粉的果实大小增加类似，但细胞大小增加较小，细胞密度更高。不同时间点各处理样品间内源激素检测发现CPPU促进赤霉素和生长素积累，降低脱落酸水平。转录组分析显示，CPPU诱导的差异基因主要富集在赤霉素相关通路，多个赤霉素合成、信号转导关键基因显著变化。外施赤霉素抑制剂多效唑（PAC）可部分抑制CPPU诱导坐果。

进一步研究发现，降低坐果期高量表达的细胞分裂素信号通路调节因子CmRR2能够抑制CmGA20ox1的表达，荧光素酶激活实验和酵母单杂实验结果证实CmRR2与CmGA20ox1启动子存在结合。以上研究结果表明CPPU可能通过细胞分裂素信号途径直接激活甜瓜中赤霉素生物合成基因的表达，促进赤霉素生物合成。

　　CPPU诱导甜瓜单性结实依赖赤霉素合成工作模式图

　　综上，该研究确定了CPPU诱导的甜瓜坐果依赖于赤霉素的生物合成，为甜瓜单性结实种质资源的创造提供了理论依据。

　　该研究得到了国家自然科学基金、山东省人民政府“泰山学者”基金及山东省自然科学基金的资助支持。青岛农业大学园艺学院青年教师刘悦、在读硕士研究生李阳、国惠欣为论文第一作者，张忠华教授和青年教师柴森为论文通讯作者。课题组吕丙盛教授、在读硕士研究生冯敬、王惠惠也参与了相关工作。