7月6日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院陳書霞教授團(tuán)隊(duì)在《Horticulture Research》上在線發(fā)表題為 “QTL mapping of fruit aroma compounds in cucumber （Cucumber sativus L.） based on the recombinant inbred line （RIL） population” 的研究論文，在黃瓜果實(shí)香氣QTL定位研究及候選基因預(yù)測(cè)方面取得新進(jìn)展，研究結(jié)果將為黃瓜果實(shí)風(fēng)味改良提供指導(dǎo)。

 

　　獨(dú)特的清香味是黃瓜果實(shí)的重要特色，是風(fēng)味品質(zhì)的重要組成部分，也是吸引消費(fèi)者和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。一直以來，黃瓜清香味的形成和調(diào)控機(jī)理一直受到研究者的關(guān)注，但如何改良和調(diào)控果實(shí)形成適宜的風(fēng)味，以適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)果實(shí)品質(zhì)不斷提高的消費(fèi)需求，是研究者一直關(guān)注的重要研究方向。青草味的C6醛類香氣和花香味的C9醛類香氣是構(gòu)成黃瓜果實(shí)香氣揮發(fā)物的主體成分。然而目前對(duì)黃瓜果實(shí)醛類香氣物質(zhì)含量的數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）及候選基因的研究進(jìn)展較少。該研究基于Q16×Q24重組自交系群體的重測(cè)序數(shù)據(jù)構(gòu)建了高密度遺傳圖譜?；谠搱D譜共檢測(cè)到關(guān)于黃瓜主要醛類香氣物質(zhì)在2019年秋（2019a）和2020年春（2020s）兩個(gè)季節(jié)的28個(gè)QTLs。它們分布在6條染色體上，這些QTLs解釋了香氣物質(zhì)2.11%到39.30%的表型變異。

 

　　在C9醛類香氣中，掃描到一個(gè)與C9醇類特征香氣（E, Z）-2, 6-nonadien-1-ol相關(guān)的主效QTL，命名為qol8-2.1，分別解釋該香氣物質(zhì)的11.76%（2019a）和17.53%（2020s）。qol8-2.1位于染色體2上mk190和mk204標(biāo)記之間，物理位置在19.80 cM~25.53 cM之間。通過基因組掃描發(fā)現(xiàn)，該區(qū)間有9個(gè)脂氧合酶基因，其中CsLOX08基因表達(dá)水平與（E, Z）-2, 6-nonadien-1-ol含量呈顯著正相關(guān)，且雙親中的CsLOX08蛋白在雙親間具有5個(gè)氨基酸的變異。此外，與Q16相比，在Q24 DNA基因組的第五個(gè)內(nèi)含子發(fā)現(xiàn)了8 bp的插入變異。因此，初步把CsLOX08推測(cè)為qol8-2.1的候選基因。

 

　　基于CsLOX08基因在親本中的插入變異，本研究開發(fā)了一個(gè)功能性InDel分子標(biāo)記。基于該InDel標(biāo)記對(duì)RIL群體中進(jìn)行基因分型，結(jié)果表明，CsLOX08可能是qol8-2.1位點(diǎn)的候選基因，且開發(fā)的功能性InDel分子標(biāo)記可作為C9醛類香氣（E, Z）-2, 6-nonadien-1-ol含量的分子輔助育種篩選標(biāo)記。該研究為黃瓜果實(shí)香氣的合成及調(diào)控機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。

 

　　陳書霞教授為該論文通訊作者，博士研究生孫銀輝和李許真為該論文的共同第一作者。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1093/hr/uhac151