近日，西北农林科技大学农学院陈明训教授团队在《Plant Physiology》期刊发表题为“BnaA02.TOP1α and BnaC02.TOP1α redundantly regulate floral organ development in Brassica napus L.”的研究论文。该研究揭示了DNA拓扑异构酶BnaA02.TOP1α和BnaC02.TOP1α在甘蓝型油菜花器官发育中的冗余调控作用，拓展了人们对花发育调控网络的认识，为定向改良花器官性状提供了新位点。
花器官的正常发育是植物完成生殖过程的关键环节，其形态建成与数量稳态直接影响授粉效率、结实能力，进而决定作物产量。本研究发现，同时突变BnaA02.TOP1α与BnaC02.TOP1α导致花器官发育异常，这主要源于BnaC03.LFY等花分生组织决定基因以及多个B类和E类花器官特征基因表达水平的改变。进一步机制研究表明，BnaA02.TOP1α蛋白能够直接结合BnaC03.LFY等基因的调控区域，改变其组蛋白修饰状态及DNA:RNA杂交体（R-loop）的积累，从而促进RNA聚合酶II复合物向转录起始位点募集。这种募集作用为RNA聚合酶II的有效结合和转录延伸创造了有利的染色质环境，进而确保花分生组织决定基因的准确表达，维持油菜花器官的正常发育。
该研究系统阐述了DNA拓扑异构酶BnaTOP1α调控油菜花发育的分子模型，丰富了植物花发育的调控网络，也为通过分子设计改良油菜花器官结构提供了理论依据与基因资源。
图1. BnaA02.TOP1α和BnaC02.TOP1α冗余调控甘蓝型油菜花器官发育。
西北农林科技大学农学院陈明训教授为论文通讯作者，博士研究生彭丹帅和郭媛副教授为论文第一作者。本研究得到国家重点研发计划（2024YFD1200400）、陕西省重点研发计划（2025NC-YBXM-012）和陕西省科技创新团队（2024RS-CXTD-69）等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag297
