控制黄瓜白绿色果皮基因w的定位和候选基因预测

摘要

[目的]本文旨在通过对黄瓜白绿色果皮性状的研究,为果实性状相关的调控机制以及品种改良提供指导。[方法]以果皮颜色为白绿色的黄瓜自然突变体为材料,与野生型绿色果皮材料杂交、自交构建F2群体,在生理和遗传分析的基础上,利用集群分离分析法(BSA)结合重测序(BSA-seq)的方法来定位控制黄瓜白绿果皮的基因,并通过基因注释、RT-qPCR等方法来验证候选基因。[结果]色素含量分析表明,突变体果皮中叶绿素a和叶绿素b含量均显著低于绿色果实果皮中的含量。遗传分析表明,该白绿色果皮是由单基因控制的隐性性状。BSA-seq分析将候选基因定位于黄瓜3号染色体35.50～37.77 Mb和38.21～39.71 Mb。通过序列比对发现,在2个材料中有5个基因存在Indel的多态性。进一步通过基因表达分析显示,在果实的生长发育过程中,Csa3G904140基因在绿色果实中的表达水平明显高于白绿色果实。在白绿色突变体3号染色体Csa3G904140基因上1个单核苷酸插入造成终止密码子提前,导致101氨基酸残基的缺失。综合分析确定Csa3G904140是控制黄瓜白绿色果实颜色的候选基因。[结论]利用BSA和基因组重测序相结合的方法成功定位了控制黄瓜果实白绿色果皮的基因。