精细的映射和转录组分析显示,CpAPRR2调节了黄瓜 (Cucurbita pepo) 中不成熟的果皮颜色的形成

科学领域:

• 植物遗传学和分子生物学
• 农学和作物科学 农学和作物科学
• 园艺科学 园艺科学

背景情况:

• 果皮的颜色是南瓜 (Cucurbita pepo) 的一个关键特征,影响了其市场性和消费者偏好.
• 黄瓜皮肤颜色变化背后的遗传和分子机制在很大程度上仍未被描述.
• 了解皮肤颜色遗传学对于开发改进的南瓜品种至关重要.

研究的目的:

• 为了确定控制白色不成熟水果皮肤颜色的遗传位置.
• 阐明负责白皮表型的分子机制.
• 提供基因资源,以培育具有特定皮肤颜色的南瓜.

主要方法:

• 用对比的皮肤颜色 (深绿色与白色) 进行糖果杂交线的遗传分析.
• 大量分离分析测序 (BSA-seq) 和竞争性等位基因特定PCR (KASP) 用于基因映射.
• 链接分析,基因表达分析 (qRT-PCR),等位基因多样性分析,亚细胞局部化和转录组分析.

主要成果:

• 白色的不成熟果皮颜色是由映射到5号染色体的主导位置 (CpW) 控制的.
• 已确定Cp4.1LG05g02070 (CpAPRR2),一种类似于两组反应调节器的蛋白质基因,是候选基因.
• 在白皮 zucchini 中,CpAPRR2 的 5' 端的 2227 bp 删除与表型密切相关.
• CpAPRR2的表达是由光引起的,在深绿色的皮肤上更高.
• 与光合作用和叶绿素合成相关的基因在深绿色的胡卜皮上升调节.

结论:

• 在CpAPRR2基因中发生的大片段缺失是黄瓜白皮表型的主要原因.
• CpAPRR2在调节黄瓜皮肤颜色方面发挥着关键作用,可能是通过涉及光合作用和氨酸代谢的途径.
• 这项研究提供了有价值的遗传洞察力和资源,用于针对性地培育具有所需皮肤颜色的西红.