《F和M基因對黃瓜花性型決定的調控機制》是依託上海交通大學，由潘俊松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：F和M基因對黃瓜花性型決定的調控機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘俊松
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黃瓜(Cucumis sativus L.)花存在多種性別分化類型，是研究植物花發育分子生物學較理想的模式植物。黃瓜花性型控制基因F和M已成功克隆，使黃瓜花性型決定機制逐漸明朗，但其中還有許多環節尚未知或需要進一步驗證，如性型決定的乙烯信號傳遞的具體過程，特別是哪些基因受該乙烯信號的調控從而引起花芽原基的性別分化的發生與維持。本項目將利用F和M基因的近等基因系材料，進行轉錄組分析，通過近等基因系間的平行對比和生物信息學分析，以及實時定量RT-PCR、RNA原位雜交、RNAi分析和遺傳轉化驗證，期望獲得黃瓜花性型決定發育過程的相關基因，探索其中的遺傳調控網路，進一步完善黃瓜花性別決定機理。
結題摘要
黃瓜(Cucumis sativus L.)花存在多種性別分化類型，是研究植物花發育生物學較理想的模式植物。黃瓜花性型控制基因F、M和A已成功克隆，使黃瓜花性型決定機制逐漸明朗，但其中還有許多環節尚未知或需要進一步驗證，如性型決定的乙烯信號的傳導途徑，哪些性型相關基因受乙烯信號調控，引起花芽原基的性別分化與發育。本項目利用F和M基因的近等基因系材料，進行轉錄組分析，期望獲得黃瓜花性型決定發育過程的相關基因，探索其中的遺傳調控網路。我們通過同源克隆獲得黃瓜乙烯信號轉導途徑中3個關鍵成員基因CsCTR1、CsEIN2和CsEIN3，進行了表達模式和功能分析。利用黃瓜高密度遺傳連鎖圖譜，對第一雌花節位（First female flower node, FFFN）、雌花率（Female flower ratio, SEX）和早花（Early Flowering，EF）性狀進行了QTL分析。第一雌花節位性狀檢測到一個QTL，FFFN6.1（R2 =9.4%），位於第6染色體。雌花率性狀檢測出兩個QTL，SEX3.1（R2=6.5%）和SEX6.1（R2=14.0%），分別位於第3和第6染色體。早花性狀共獲得6個QTL， EF3.1-1（R2=11.4%）、EF3.1-2（R2=10.1%）、EF5.1（R2=9.1%）、EF6.1（R2=9.2%）、EF6.2（R2=13.8%）和EF7.1（R2=13.2%），分別在第3、5、6、7號染色體上。通過 F 和 M 基因近等基因系材料的花芽轉錄組分析，篩選黃瓜花性型決定和發育過程的相關基因，鑑定出一批與不同性型花發育密切相關的MADS-box與ERF家族基因，以及F、M、A、CsWIP1基因，並通過RT-qPCR 方法分析了差異基因在不同花性型花芽各發育時期的表達情況，提出性別決定關鍵基因F、M、A和CsWIP1以及其他性型相關基因的作用模式，揭示了黃瓜花性型分化與發育中關鍵基因的功能與調控關係，進一步完善了黃瓜性別決定機理。
