揭秘黄瓜单性结实的分子调控与驯化机制：提升果实品质与产量的关键密码

为探究单性结实（Parthenocarpy）如何提升水果作物产量和品质，研究人员开展黄瓜单性结实分子调控与驯化机制的研究。发现 NPF1 是关键调控因子，其变异及结合位点多态性影响单性结实和果实苦味，揭示了两步进化模型，意义重大。

　　单性结实是一项关键性状，它能促使无籽果实发育，进而提高水果作物的产量和品质。在黄瓜（Cucumis sativus L.）中，研究人员揭开了单性结实调控与驯化的分子框架。此前，研究人员发现了一种天然的非单性结实突变体，并证实 AP2 样转录因子非单性结实果实 1（NON-PARTHENOCARPIC FRUIT 1，NPF1）是单性结实的核心调控因子。NPF1 通过激活 YUC4 基因的表达，促进胚珠中的生长素（Auxin）生物合成。氨基酸残基 7 处的苯丙氨酸（Phe）替换为丝氨酸（Ser），会产生一种稳定形式的 NPF1，该蛋白定位于细胞核。YUC4 基因启动子中 NPF1 结合位点内的 A 到 G 多态性（SNP - 383），显著增强了 NPF1 对 YUC4 的激活作用，从而提高了单性结实率。此外，NPF1 还通过抑制 Bt 基因的表达，减少葫芦素 C 的生物合成，进而影响黄瓜的苦味。研究结果提出了黄瓜驯化过程中，单性结实和果实苦味的两步进化模型。