CsAPRR2调控黄瓜未成熟果实色泽的分子机制及其对叶绿体发育的协同调控作用

来自国内的研究人员通过分子生物学与遗传学手段，揭示了CsAPRR2通过GCT结构域介导与CsTCP15/CsTCP20B互作，协同调控叶绿体生物发生及光合基因表达，从而影响黄瓜未成熟果实颜色的机制，为作物品质改良提供新靶点。

　　

黄瓜（Cucumis sativus L.）未成熟果实颜色是影响消费者偏好的重要商品性状。研究团队发现CsAPRR2基因的单碱基插入突变（-/G）导致提前终止密码子形成，丢失保守的C端GCT结构域（介导蛋白互作的关键区域），该突变与基因表达降低及白色未成熟果表型显著相关。通过RNA干扰（RNAi）和转基因过表达实验，证实CsAPRR2在果实色泽调控中的核心作用。染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）与转录组分析鉴定出225个CsAPRR2候选靶基因，其中多数编码类囊体膜蛋白或叶绿素合成关键酶。RNAi植株中CsAPRR2表达下调导致这些基因显著抑制，引发类囊体发育缺陷、叶绿体数量减少及色素含量下降。研究进一步揭示CsAPRR2以GCT依赖方式与转录因子CsTCP15和CsTCP20B发生物理互作，共同调控叶绿体发育通路。值得注意的是，在野生黄瓜浅绿未熟果与白色成熟果中发现的CsTCP20B变异体，进一步佐证了该通路在果皮色泽调控中的生物学意义。本研究确立了CsAPRR2作为叶绿体生物发生和果实色素沉积的核心调控因子，强调了转录因子互作在光合相关基因表达网络中的重要作用。