轉(zhuǎn)錄組分析初步揭示黃瓜short fruit1果實(shí)變異的分子機(jī)制.pdf

1、果實(shí)長度是黃瓜(cucumber sativus L.)重要的外觀品質(zhì)。short fruit1(sf1)是從‘農(nóng)城2號(hào)’黃瓜自交系中分離出的自然突變體，是由單孟德爾因子控制的隱性突變?cè)斐傻摹f1果實(shí)除了顯著變短之外，其它的外觀及內(nèi)在品質(zhì)也有顯著的變化。因此，sf1對(duì)于研究黃瓜多種果實(shí)重要農(nóng)藝性狀具有重要的意義。
　　本研究在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中又發(fā)現(xiàn)了 sf1的一些突變性狀，即雌蕊柱頭變大、果刺變長、果實(shí)的種子腔變大。為了了解黃瓜sf1

2、果實(shí)外觀及內(nèi)里品質(zhì)的分子機(jī)制，將sf1與9930構(gòu)建 F2群體，并選取該群體中突變表型與非突變表型開花后9天的果實(shí)進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序。轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明，有478個(gè)基因有表達(dá)差異，在sf1中，有200個(gè)基因表達(dá)顯著上調(diào)，278個(gè)基因顯著下調(diào)，這些差異表達(dá)的基因按生物過程來分，主要富集在代謝過程和細(xì)胞過程，按分子功能分主要富集在結(jié)合和催化活性等方面。在轉(zhuǎn)錄組中，生長素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、細(xì)胞分裂素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以及赤霉素合成途徑中的關(guān)鍵基因都有顯著

3、的表達(dá)差異，而且 sf1果實(shí)中生長素、細(xì)胞分裂素和赤霉素的含量也發(fā)生相應(yīng)的變化，這與其細(xì)胞體積變大，數(shù)目減少相一致。編碼木質(zhì)素合成途徑中關(guān)鍵酶的基因也有顯著的表達(dá)差異，與 sf1中木質(zhì)素含量升高相符合。之前研究表明，sf1果皮中類胡蘿卜素含量低于 WT，與轉(zhuǎn)錄組結(jié)果分析出的類胡蘿卜素合成途徑中關(guān)鍵基因的差異表達(dá)一致。此外，為了研究 MADS-box基因在花與果實(shí)發(fā)育中的作用，將其轉(zhuǎn)化番茄，但是轉(zhuǎn)基因植株無明顯變化。
　　總之，本研