黃瓜果瘤性狀的遺傳調控機制

《黃瓜果瘤性狀的遺傳調控機制》是依託上海交通大學，由蔡潤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：黃瓜果瘤性狀的遺傳調控機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡潤
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

黃瓜是重要的蔬菜作物之一，果實是黃瓜經濟性狀最重要的部分。果瘤（Tu, Tuberculate fruit）性狀是黃瓜所特有的，而且是黃瓜重要的感官品質性狀之一。形態和組織細胞學研究表明，黃瓜果瘤形態建成的原因很可能是由於細胞數目增多造成。黃瓜果瘤之上長著果刺，後者屬於表皮毛，這兩個性狀的分子機制尚未知。黃瓜無毛突變體gl（glabrous）的果實表面沒有果刺和果瘤，無毛基因gl對果瘤基因Tu存在隱性上位作用。利用黃瓜Tu/tu材料和無毛突變體gl，通過圖位克隆分離Tu和gl基因，進行RNA原位雜交、螢光定量PCR分析和遺傳轉化，以及利用與螢光蛋白融合表達的轉化植株的轉錄組分析，篩選出相關聯的基因，探討黃瓜刺和瘤的形態建成機理，為進一步闡明其中的遺傳調控網路打下基礎。

結題摘要

黃瓜是重要的蔬菜作物之一，果實是黃瓜經濟性狀最重要的部分。果瘤（Tu, Tuberculate fruit）性狀是黃瓜所特有的，而且是黃瓜重要的感官品質性狀之一，果瘤之上長著果刺，後者屬於表皮毛。黃瓜微毛突變體micro-trichome (mict)的果實表面沒有果瘤，無刺（微毛），mict對Tu存在隱性上位作用。我們通過圖位克隆分離獲得Tu和mict基因。前者編碼一種C2H2型鋅指蛋白，屬於轉錄因子，在果瘤之上的刺部位特異表達，無果瘤品種中該基因完全缺失。Mict基因編碼Ⅰ型同源異型域－亮氨酸拉鏈轉錄因子，該基因特異表達於表皮毛的頂細胞，控制多細胞表皮毛的正常發育。Mict基因可能調控Tu基因的表達， Tu基因很可能通過調控細胞分裂素（CTK）通路上的CTK-羥化酶基因Csa5M644580和Csa5M224130，參與CTK的合成調節，最終導致果瘤形成。本項目研究為進一步闡明黃瓜刺和瘤的形態建成機理打下基礎。