2021年6月上旬， 北京市農林科學院蔬菜中心白菜課題組在國際著名期刊New Phytologist（IF=8.5）上發(fā)表了題為Natural variations ofBrHISN2 provide a genetic basis for growth-flavour trade-off in differentBrassica rapasubspecies的研究論文，揭示了白菜葉片遇冷變黃和品質形成的協(xié)同調控新機制。研究者在大白菜育種過程中發(fā)現(xiàn)了一個葉片遇冷變黃的自然突變體LYH，該突變體能夠形成淡黃色葉球和獨特的風味，在品質育種中具有潛在應用價值。利用遺傳分離群體進行該性狀的QTL精細定位發(fā)現(xiàn)，組氨酸生物合成途徑中的限速酶基因BrHISN2是葉片遇冷變黃的候選基因。轉基因獲得了Brhisn2-CRISPR突變體；正常生長條件下，在子葉—幼苗階段突變體即表現(xiàn)為葉綠體形成缺陷，葉片嚴重黃化，并最終導致植株死亡。進一步研究顯示，LYH類型的BrHISN2啟動子中插入了兩個DRE順式元件，而DRE通過招募冷誘導的CBF2蛋白調控BrHISN2的表達；在秋白菜生長后期，隨著氣溫降低，CBF2表達下降，BrHISN2表達受到強烈抑制，從而造成葉綠體合成缺陷，并最終導致葉片變黃和生長遲緩，但同時也產生了獨特的風味。研究者還通過自然群體的全基因組選擇性清除分析發(fā)現(xiàn)，在中國南方廣泛種植的烏菜里，BrHISN2存在著更廣泛的序列變異，而烏菜與突變體LYH在低溫下表現(xiàn)出了同樣的葉綠體合成缺陷和獨特風味等表型特征，推測BrHISN2在烏菜的馴化和風味形成中起到了關鍵作用。