黄瓜高多酚基因HP定位及功能研究

黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科一年生蔓生攀援草本植物,其作为重要的蔬菜在全球广泛selleckchem栽植。多酚类化合物是一类天然的抗氧化物质,提高多酚含量,能有效提高黄瓜的营养品质和抗氧化活性。挖掘黄瓜中调控多酚合成的相关基因并解析其机制可为黄瓜品质改良提供理论基础和技术支撑。本研究首先对收集的黄瓜种质资源进行多酚含量测定,在此基础上选取高多酚自交系‘YZ403’和低多酚自交系‘YZ013’构建分离群体用于基因定位,克隆到一个影响黄瓜多酚含量的HIGH POLYPHENOL(HP)基因,并对其功能进行了研究,结果如下:1.以‘YZ403’与‘YZ013’为亲本构建遗传群体,通过BSA-seq及精细定位,在‘YZ403’中定位到一个影响多酚含量的显性基因HP。HP位于Chr4上的67.6 k b区间内,该区间包括11个候选基因。根据基因组序列分析和功能注释结果,初步明确编码CsMYB12b的CsaV3_4G001130为候选基因。该基因的内含子在‘YZ403’中有6994 bp的片段缺失,使其转录能正常进行,从而提高多酚含量。在自然群体中HP的基因型和多酚含量GSKJ4试剂高低一致。2.通过进化树分析,黄瓜中存在两个MYB12的同源基因,即CsMYB12a和CsMYB12b。生物信息相关分析表明,CsMYB12a与CsMYB12b在蛋白序列上有高度的保守性,其中CsMYB12a与SlMYB12同源性更高,CsMYB12b与AtMYB12同源性更高。用拟南芥异源表达实验及烟草瞬时转化实验表明,CsMYB12a与CsMYB12b均能转录激活多酚合成基因的表达。3.CsMChemical and biological propertiesYB12a和CsMYB12b存在时空表达特异性,其中CsMYB12a在嫩果中表达量较高。