论文部分内容阅读
果实长度是黄瓜(cucumber sativus L.)重要的外观品质。short fruit 1(sf1)是从‘农城2号’黄瓜自交系中分离出的自然突变体,是由单孟德尔因子控制的隐性突变造成的。sf1果实除了显著变短之外,其它的外观及内在品质也有显著的变化。因此,sf1对于研究黄瓜多种果实重要农艺性状具有重要的意义。本研究在实验进程中又发现了sf1的一些突变性状,即雌蕊柱头变大、果刺变长、果实的种子腔变大。为了了解黄瓜sf1果实外观及内里品质的分子机制,将sf1与9930构建F2群体,并选取该群体中突变表型与非突变表型开花后9天的果实进行了转录组测序。转录组分析结果表明,有478个基因有表达差异,在sf1中,有200个基因表达显著上调,278个基因显著下调,这些差异表达的基因按生物过程来分,主要富集在代谢过程和细胞过程,按分子功能分主要富集在结合和催化活性等方面。在转录组中,生长素信号转导途径、细胞分裂素信号转导途径以及赤霉素合成途径中的关键基因都有显著的表达差异,而且sf1果实中生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量也发生相应的变化,这与其细胞体积变大,数目减少相一致。编码木质素合成途径中关键酶的基因也有显著的表达差异,与sf1中木质素含量升高相符合。之前研究表明,sf1果皮中类胡萝卜素含量低于WT,与转录组结果分析出的类胡萝卜素合成途径中关键基因的差异表达一致。此外,为了研究MADS-box基因在花与果实发育中的作用,将其转化番茄,但是转基因植株无明显变化。总之,本研究通过转录组分析初步揭示了黄瓜sf1果实重要农艺性状形成的分子基制,为短果基因的克隆和功能研究奠定了基础。