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为探究甜瓜果实颜色遗传机制,研究人员开展 gf1突变体研究,发现 Cme13C08g017690 基因突变致黄金果实,具重要育种价值。
甜瓜(Cucumis melo L.)是一种具有重要经济价值的水果作物,已被种植了数千年。果实颜色是影响甜瓜外观品质和经济价值的关键性状,主要由叶绿素、类胡萝卜素和黄酮类化合物等色素的类型和浓度决定。确定控制甜瓜果实颜色的遗传位点,有助于培育出外观色泽更好的甜瓜品种。
本研究报道了一种由甲基磺酸乙酯(EMS)诱导产生的突变体,命名为 gf1(golden fruit 1,黄金果实 1),其果实的果皮和果肉均为金黄色。研究人员通过 MutMap 技术和图位克隆,将 gf1位点定位到一个 862 kb 的区域内,该区域包含 42 个单核苷酸多态性(SNP)。其中,编码区的一个 SNP 导致 Cme13C08g017690 基因发生了终止密码子获得突变,该基因与拟南芥中 ETHYLENE-DEPENDENT GRAVITROPISM-DEFICIENT AND YELLOW-GREEN 1(EGY1)基因的序列相似度最高。对黄瓜中同源基因 CsEGY1 进行基因编辑,证实了其在黄金果实形成中的作用。转录组和代谢组分析显示,该突变体中黄酮类化合物和类胡萝卜素含量降低,同时相关生物合成基因的表达下调。
对 egy1的鉴定和特征分析,为通过育种改善甜瓜外观提供了新的遗传见解和宝贵资源。