黄瓜CsSUN和CsLNG1调控果实大小的机理分析

作     者：徐婧 潘玉朋 程智慧 XU Jing;PAN Yupeng;CHENG Zhihui

作者机构：西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 

出 版 物：《园艺学报》 (Acta Horticulturae Sinica)

年 卷 期：2020年第47卷第1期

页      面：53-62页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD0101705-6) 

主　　题：黄瓜 果实大小 CsSUN CsLNG1 

摘      要：对黄瓜Q30(CsSUN/CsLNG1)及以其为遗传背景的3个近等基因系材料,即Q30(CsSUN/CsLNG1)、QK1.2-S(Cssun/CsLNG1)、QK2.1-S(CsSUN/Cslng1)、QK1.2+2.1-S(Cssun/Cslng1)进行组织形态、内源激素和转录水平的分析结果表明:与QK1.2-S和QK2.1-S相比,Q30果实最为细长,茎粗最小,植株最高。在果实各发育期,Q30的细胞最小,而细胞密度最大。Q30在开花前6 d的BR/ABA及GA3/ABA显著低于3个近等基因系,随着果实发育差异逐渐缩小。各材料ZT/ABA和IAA/ABA在果实发育各时期基本无显著差异。开花前6d和开花当天Q30的CsSUN表达量均显著高于QK1.2-S和QK1.2+2.1-S,Cs LNG1表达量显著高于QK1.2-S,整体来看也高于QK1.2+2.1-S;与细胞膨胀相关的基因Csa1G422480 (木葡聚糖内转葡糖基酶基因)、 Csa6G014540 (扩张蛋白基因)、 BR生物合成基因Csa1G524640和GA3调节基因Csa3G872170的定量分析结果却相反,在子房期Q30中的表达量显著低于3个近等基因系。随着果实发育,Q30的CsSUN表达水平与QK1.2-S和QK1.2+2.1-S差异逐渐缩小,CsLNG1与QK2.1-S和QK1.2+2.1-S差异也逐渐缩小,而Csa1G422480、Csa6G014540、Csa1G524640、Csa3G872170表达水平反而逐渐上升,后期甚至显著高于3个近等基因系。综上所述,CsSUN和Cs LNG1控制Q30黄瓜细长果实是由于子房期抑制了细胞增大,导致细胞体积小,细胞密度增大;进入果实迅速增长期后该基因对细胞大小的抑制作用减弱,在原有数量基础上细胞逐渐变大,果实持续增长。