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蔬菜所在節(jié)瓜全雌性狀遺傳方面取得新進(jìn)展
近日，蔬菜所瓜類研究團(tuán)隊(duì)在國際學(xué)術(shù)期刊Frontiers in Plant Science（中科院二區(qū)，IF = 6.627）發(fā)表題為“Fine mapping and candidate gene analysis of gynoecy trait in chieh-qua (Benincasa hispidaCogn. var. chieh-qua How)”的研究論文。蔬菜所王敏博士和楊松光副研究員為共同第一作者，江彪和彭慶務(wù)研究員為通訊作者。
節(jié)瓜是華南特色蔬菜作物，在我國已有300多年種植歷史。節(jié)瓜是雌雄異花植物，雌花出現(xiàn)早、節(jié)位低、數(shù)量多、分布均，是其早熟、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。利用全雌系作母本可以省去持續(xù)人工去雄的程序，大幅度提高制種效率，也可以有效地改善雜交種產(chǎn)量和早熟性。因此，開展全雌遺傳研究有助于節(jié)瓜雌性系的選育，對于提高節(jié)產(chǎn)量和制種效率至關(guān)重要。
本研究通過遺傳分析發(fā)現(xiàn)節(jié)瓜全雌性是由單隱性基因控制，利用圖位克隆方法將其精細(xì)定位在8號(hào)染色體530 kb范圍內(nèi)，包括8個(gè)候選基因；通過對8個(gè)基因DNA和啟動(dòng)子進(jìn)行擴(kuò)增和測序，發(fā)現(xiàn)只有編碼NET4的Bhi08M000345在外顯子區(qū)的第548位堿基由“G”變成了“A”，導(dǎo)致氨基酸由甲硫氨酸（M）變?yōu)楫惲涟彼幔↖）。CqNET4在不同組織中均有表達(dá)，但在雌花中的表達(dá)量最高，蛋白定位在細(xì)胞核中。此外，結(jié)合同源克隆、序列分析和表達(dá)模式分析發(fā)現(xiàn)，CqNET4與甜瓜、黃瓜和西瓜的全雌調(diào)控基因不同，推測該基因?yàn)檎{(diào)控葫蘆科全雌性狀的新基因。本研究為闡明節(jié)瓜全雌性的遺傳調(diào)控機(jī)制奠定基礎(chǔ)，對于補(bǔ)充和推動(dòng)葫蘆科性別決定理論研究具有重要意義。
本研究得到國家自然科學(xué)基金（32002038），廣州市基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目（202102020750），院農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（202103TD，202114TD），院科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金（R2021PY-QF008）項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1158735
