基于BSR-Seq分析揭示瓠瓜杂交种‘浙蒲9号’种子物理休眠相关基因SEC3A的调控机制

本研究针对瓠瓜种子物理休眠（PY）分子机制不清的问题，通过BSR-Seq技术分析PY-D与PY-ND杂交F2群体，在2号染色体定位主效QTL Qsd2.1，筛选出3250个差异表达基因。通过果胶含量检测与RT-PCR验证，发现编码外泌复合体组分SEC3A的基因HG_GLEAN_10014054为关键候选基因，并基于其开发KASP标记在193份种质中验证自然变异，为瓠瓜育种中打破PY提供新遗传策略。

　　

高等植物普遍具有种子物理休眠（Physical Dormancy, PY）这一适应性特征。破解PY机制对瓠瓜育种及种子品质提升具有重要意义，然而其分子调控网络仍不明确。研究人员利用混合分组RNA测序（Bulked Segregant RNA-Seq, BSR-Seq）技术，以PY-D（休眠型）和PY-ND（非休眠型）瓠瓜自交系杂交构建的F₂群体为材料，深入探索PY的分子基础。结果在2号染色体上定位到一个种子休眠相关数量性状位点（Quantitative Trait Locus, QTL）Qsd2.1。通过对比两组混合池的转录组数据，共鉴定出3250个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中15个基因参与果胶生物合成与降解途径。结合果胶含量测定与逆转录PCR（Reverse Transcriptase-PCR, RT-PCR）分析，最终锁定基因HG_GLEAN_10014054为PY的关键候选基因。该基因在亲本间存在序列多态性，其编码产物为外泌复合体组分SEC3A。进一步地，团队基于该基因开发了竞争性等位基因特异性PCR（Kompetitive Allele Specific PCR, KASP）标记，对193份瓠瓜核心种质进行筛查，发现HG_GLEAN_10014054等位基因存在自然变异。本研究为瓠瓜育种中打破PY提供了新的遗传学见解，并深化了对种子PY遗传基础的认识。