近期,湖南省農業科學院蔬菜研究所黃瓜研究課題組陳惠明研究員團隊在國際學術期刊《International Journal of Molecular Sciences》(IF=5.923,中科院2區)發表題為“The Formation of Fruit Hollow in Cucumber (Cucumis sativus L.) is Controlled by CsALMT2”的研究論文。周賡博士和陳宸博士為共同第一作者,湖南省農業科學院陳惠明研究員及湖南農業大學田云教授為共同通訊作者。
果實空心的性狀對黃瓜商品品質造成嚴重影響。該性狀受環境影響較大,研究材料難以獲得,因此黃瓜果實空心相關基因的挖掘非常緩慢。在本研究中,利用課題組創制的黃瓜果實不空心和空心材料,并進行了多代調查。表型分析和細胞學觀察結果發現,黃瓜果實空心性狀伴隨著心皮腹側拉鏈式雙細胞層的打開在果實發育早期形成。遺傳分析表明,可能存在一個受環境影響的顯性基因控制黃瓜果實的空心性狀。通過BSA-seq和KASP基因分型分析,對黃瓜果實空心基因進行了精細定位,初步確定候選基因為CsALMT2。此外,利用qRT-PCR和熒光原位雜交分析了該基因的表達特征。通過亞細胞定位發現CsALMT2定位于質膜。本研究首次利用經典遺傳學方法分析并挖掘出黃瓜果實空心性狀調控基因,為后續探索黃瓜果實空心性狀形成的分子機制奠定基礎,也為果實空心基因在黃瓜育種計劃中的未來應用提供了可能。
以上論文得到了國家自然科學基金(32172585)、長沙市自然科學基金(kq2014169)和湖南省農業科技創新基金項目(2021CX27)資助。