扬州大学陈学好教授团队揭示转录因子CsZFP6调控黄瓜果实亮度的遗传机制

黄瓜是重要的栽培蔬菜,果实亮度是黄瓜主要的外观品质性状之一，也是影响黄瓜商品价值的重要因素。黄瓜品种/资源间果实亮度存在显著差异，探明黄瓜果皮亮度的遗传机制、挖掘亮度关键基因将为黄瓜品质的分子遗传改良提供理论基础和技术支撑。

2022年10月，Horticulture Research上线了（Advance Access）扬州大学陈学好教授团队完成的题为Cucumber Glossy Fruit 1 (CsGLF1) encodes the zinc finger protein 6 that regulates fruit glossiness by enhancing cuticular wax biosynthesis的研究论文。

在前期的育种过程中，将同为亮果型的欧洲水果型黄瓜‘DDX’和华北型黄瓜‘JY35’杂交并未获得亮果皮的F₁，得到的F₁代果皮呈现暗果表型，这表明黄瓜亮度的遗传机制较为复杂。为了挖掘这些控制黄瓜果皮亮度的位点，将‘DDX’和‘JY35’的F₁代植株自交得到F₂，并通过多代自交构建重组自交系。选取其中一个暗果皮的RIL‘93-46’与‘DDX’杂交并以此为基础构建次级F₂分离群体，通过遗传分析，确认‘DDX’中亮果皮表型由隐性单基因控制，记为glossy fruit 1（glf1）。

Fig.2 Mapping of the CsGLF1 locus

进一步通过精细定位，将glf1 定位在黄瓜第5号染色体SNP005 和SNP006之间的111.6 kb区间内，该区间包括10个候选基因。结合基因组序列和基因表达分析，确认编码C2H2类锌指蛋白CsZFP6的CsaV3_5G028870为黄瓜果皮亮度的候选基因，‘DDX’中CsZFP6完全缺失而呈现亮果皮特征。

根据RNA-seq及后续的KEGG分析，‘DDX’的亮度表型与蜡质合成相关。通过GC-MS和qRT-PCR证实，‘DDX’果皮中的蜡质含量及相关基因表达量下调。此外，烟草瞬时转化实验和酵母单杂实验表明，CsZFP6能转录调控蜡质合成相关基因CsKCS2和CsCER1的表达。因此，CsZFP6可能通过调控蜡质合成从而影响黄瓜果皮亮度。

Fig.4 CsZFP6 positively regulates cuticular wax biosynthesis

扬州大学园艺园林学院蔡丛希和陈学好为该论文的通讯作者，硕士研究生杨艳为论文的第一作者。本研究得到了国家自然科学基金（32272718）、江苏省重点研发项目（BE2022339）、江苏省农业自主创新项目（CX(20)3165）、江苏省农业重大新品种创制项目（PZCZ201720）、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目（JBGS[2021] 018）、扬州市现代农业基金（YZ2020036）、江苏省双创博士和扬州市绿杨金凤项目的资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhac237

转自：“园艺研究”微信公众号

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