湖南农业大学园艺学院在黄瓜果皮光泽作用机制方向取得新进展

黄瓜（Cucumis sativus L.）是世界上栽培的主要蔬菜之一。黄瓜果实外观商品品质包括果皮光泽度、果皮颜色、蜡粉含量和果刺等。随着人们生活水平的提高，消费者对黄瓜的外观商品品质的要求越来越高。果皮具有光泽性的黄瓜品种在市场上较受欢迎，然而目前调控黄瓜果皮光泽的分子机制还有待阐明。

近日，The Plant Journal上线了湖南农业大学园艺学院黄瓜种质创新与遗传改良团队题为“The COPII subunit CsSEC23 mediates fruit glossiness in cucumber”的研究论文，该研究通过综合运用遗传学、转录组学、分子生物学等手段，揭示了COPII囊泡核心亚基CsSEC23调控黄瓜果皮光泽的作用机制，进而为人们深入研究黄瓜果皮光泽性分子调控机制及高品质黄瓜新品种培育奠定了一定基础。

本研究中，通过EMS诱变、MutMap、KASP基因分型和基因编辑等技术明确了COPII囊泡核心亚基CsSEC23调控黄瓜果皮光泽。CsSEC23功能保守，位于高尔基体和内质网中。酵母双杂交、双分子荧光素酶互补实验及荧光素酶互补实验分析发现，CsSEC23可以与CsSEC31相互作用，但在Csgp突变体中二者间相互作用关系消失，可能使COPII囊泡运输的效率降低。转录组测序分析表明突变体中角质蜡质转运相关基因显著上调。GC-MS分析表明，Csgp突变体蜡质含量降低，角质含量升高。角质层结构观察结果表明，CsSEC23突变导致黄瓜果皮角质层渗透性提高，角质层变薄。综上，CsSEC23调控黄瓜果皮光泽度，并且此过程可能受到COPII囊泡运输的影响。该研究为植物果皮光泽的形成提供了有价值见解。

图一：黄瓜光泽突变体Csgp表型鉴定

图二：COPII组分SEC23影响黄瓜光泽机制示意图

湖南农业大学为论文第一和通讯单位，博士研究生高璐瑶和青年教师曹嘉健博士为共同第一作者，武涛教授为本文的通讯作者，园艺学院王春华教授参与该课题研究。该研究得到了国家重点研发计划（2022YFD1200502）、国家自然科学基金（31972407，32202516，32211540386）以及湖南省自然科学基金（2021JJ10032）等项目的支持。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16389

转自：“植物研究进展”微信公众号

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