【摘 要】
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果刺基座大小是影响黄瓜商品价值的重要性状之一,影响着黄瓜果实的光滑度、运输和贮藏等,然而,目前关于黄瓜果刺基座大小的分子调控机制仍不清楚。本课题组前期利用一对果刺基座大小差异明显的近等基因系为亲本,通过精细定位得到了一个控制果刺基座大小的C2H2锌指转录因子CsSBS1。本研究以此为基础,对果刺基座大小基因CsSBS1进行了表达模式分析和分子机制解析,并利用转录组测序分析了其差异表达基因,探索可能
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果刺基座大小是影响黄瓜商品价值的重要性状之一,影响着黄瓜果实的光滑度、运输和贮藏等,然而,目前关于黄瓜果刺基座大小的分子调控机制仍不清楚。本课题组前期利用一对果刺基座大小差异明显的近等基因系为亲本,通过精细定位得到了一个控制果刺基座大小的C2H2锌指转录因子CsSBS1。本研究以此为基础,对果刺基座大小基因CsSBS1进行了表达模式分析和分子机制解析,并利用转录组测序分析了其差异表达基因,探索可能参与果刺基座大小调控的激素途径。该研究结果不仅丰富了黄瓜果刺基座形成的调控网络,而且对于黄瓜品质育种具有重要的实践意义。主要研究结果如下:（1）对大基座材料L-SB和小基座材料S-SB的表型调查结果表明,S-SB果刺基座显著小于L-SB。石蜡切片观察发现,S-SB果刺基座变小的原因是细胞数量减少而不是细胞体积变小。（2）荧光定量PCR结果显示CsSBS1在果刺、果皮和子房中均有表达,在果刺中表达量最高,在根、茎、叶和雄花芽中几乎不表达。不同时期子房中CsSBS1表达量检测显示,-2 DPP子房CsSBS1表达量最高,之后CsSBS1表达量逐渐下降。GUS染色和原位杂交试验表明,CsSBS1在果刺和近果皮处高丰度表达。这些结果表明CsSBS1在果刺中特异性表达。（3）在S-SB中过量表达CsSBS1,和对照相比,过量表达株系果刺基座明显变大;在L-SB中导入CsSBS1-RNAi载体,RNAi株系果刺基座显著小于L-SB,表明CsSBS1正向调控果刺基座大小。在野生型拟南芥中过表达CsSBS1,可导致拟南芥茎、叶片和花序表皮毛数量显著增多,并且茎部及叶片表皮毛分支变多,说明CsSBS1在拟南芥表皮毛发育中具有不同的作用。（4）利用CsSBS1-AD诱饵载体,通过酵母文库筛选到果刺发育基因Cs TTG1,酵母双杂（Y2H）分析表明Cs TTG1和CsSBS1在体外直接互作。此外,双分子荧光互补（Bi FC）分析和萤火素酶互补（LCI）分析同样证实了这一结果。小基座材料S-SB中CsSBS1完全缺失,而在S-SB中过量表达Cs TTG1导致果刺基座变大,说明CsSBS1位于Cs TTG1的上游调控果刺基座发育。（5）酵母三杂交（Y3H）分析表明,表皮毛起始发育基因Cs GL1可以通过Cs TTG1和CsSBS1间接互作。同样地,双分子荧光互补（Bi FC）分析、萤火素酶互补（LCI）分析和免疫共沉淀（Co-IP）分析验证了这一结果,表明CsSBS1/Cs TTG1/Cs GL1以三聚体复合物的形式共同调控黄瓜果刺发育。（6）将L-SB和RNAi株系进行转录组测序,筛选差异表达基因,结果发现乙烯相关的差异表达基因远高于其它植物激素,荧光定量PCR显示只有乙烯相关基因具有显著性差异,内源激素测量结果同样显示只有乙烯含量差异显著。
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