近日，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院瓜類種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種團(tuán)隊在黃瓜果實外觀性狀改良方面取得重要進(jìn)展。該研究圖位克隆到一個調(diào)控黃瓜果刺基座大小的關(guān)鍵調(diào)控因子CsSBS1，并構(gòu)建了CsSBS1調(diào)控黃瓜果刺基座這一重要品質(zhì)性狀形成的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為黃瓜果實外觀性狀改良提供了分子理論基礎(chǔ)。
果刺大小直接決定黃瓜的果面光滑度，是評價黃瓜果實商品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。小果刺黃瓜果面光滑，易于采摘、儲存、運輸和清洗，且果面農(nóng)藥殘留低。因此，選育果刺大小等外觀品質(zhì)符合市場需求的品種已經(jīng)成為黃瓜主要育種目標(biāo)之一。但迄今，有關(guān)黃瓜果刺大小的分子機(jī)制及其調(diào)控途徑尚不清楚。課題組挖掘到黃瓜果刺基座大小基因CsSBS1，通過轉(zhuǎn)基因回補(bǔ)驗證和RNAi干擾驗證表明CsSBS1能夠促進(jìn)黃瓜果刺基座的膨大。并且發(fā)現(xiàn)CsSBS1能夠與已知的黃瓜果刺調(diào)控因子CsTTG1和CsGL1直接互作，進(jìn)而形成三聚體復(fù)合物并通過乙烯信號通路對黃瓜果刺基座的發(fā)育進(jìn)行調(diào)控。研究結(jié)果有助于揭示黃瓜果刺基座形成的分子機(jī)制，同時為黃瓜果實外觀品質(zhì)的定向改良提供理論基礎(chǔ)。
該研究以題為“A novel HD-Zip I/C2H2-ZFP/WD-repeat complex regulates the size of spine base in cucumber”的論文形式在線發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域國際著名期刊New Phytologist（中科院一區(qū)Top）。我校青年英才楊森和碩士王月玲為論文共同第一作者，楊路明教授為論文通訊作者，西班牙農(nóng)業(yè)基因組學(xué)研究中心劉斌老師、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)陳春花老師和農(nóng)科院蔬菜花卉研究所閆妍老師等參與了該工作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中原青年拔尖人才、河南省高等學(xué)校重點科研項目、河南省高校科技創(chuàng)新人才支持計劃和河南省重大公益專項的資助。
近年來，我校園藝學(xué)院瓜類種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種團(tuán)隊依托學(xué)院平臺，針對瓜類作物育種中的瓶頸問題和關(guān)鍵技術(shù)問題，重點圍繞主要瓜類作物株型、抗逆、品質(zhì)等性狀優(yōu)異基因挖掘和分子育種技術(shù)開展研究，已精細(xì)定位到多個株型、耐低溫和品質(zhì)基因，為瓜類作物輕簡化生產(chǎn)和品質(zhì)改良提供了具有知識產(chǎn)權(quán)的基因資源。團(tuán)隊成員已先后在瓜類作物上獲資助17項國家自然科學(xué)基金，申請或授權(quán)了多項國家發(fā)明專利，在New Phytologist、Plant Journal、Horticulture Research、Theor Appl Genet等國際知名期刊發(fā)表多篇重要論文。
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