近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在低溫脅迫下黃瓜種子萌發(fā)方面取得重要進(jìn)展。通過GWAS挖掘到調(diào)控黃瓜種子低溫萌發(fā)的新位點(diǎn)，并對(duì)候選基因CsPPR進(jìn)行功能驗(yàn)證。相關(guān)研究結(jié)果以 “GWAS reveals novel loci and identifies a pentatricopeptide repeat-containing protein （CsPPR） that improves low temperature germination in cucumber” 為題發(fā)表于Frontiers in Plant Science上。

 

　　黃瓜起源于熱帶地區(qū)，對(duì)低溫敏感。為了提早采收上市時(shí)間，黃瓜常在早春季節(jié)提早播種，但這一時(shí)期的低溫環(huán)境導(dǎo)致種子萌發(fā)困難，成為制約黃瓜生產(chǎn)的主要影響因子。本研究對(duì)來源于7個(gè)不同生態(tài)型的151份黃瓜核心種質(zhì)進(jìn)行兩年的發(fā)芽期耐低溫能力鑒定，以相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)和相對(duì)胚根長(zhǎng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行耐低溫評(píng)價(jià)。通過聚類分析篩選出耐低溫種質(zhì)17份。通過全基因組關(guān)聯(lián)分析多次重復(fù)檢測(cè)到三個(gè)穩(wěn)定的位點(diǎn)：gLTG1.2, gLTG4.1, gLTG5.2，并確定了三個(gè)位點(diǎn)的候選基因。進(jìn)一步將gLTG1.2的候選基因CsPPR轉(zhuǎn)化擬南芥；CsPPR過表達(dá)株系在低溫條件下的發(fā)芽率和存活率顯著提高，表明CsPPR正調(diào)控黃瓜種子低溫發(fā)芽。本研究將為黃瓜耐低溫機(jī)理研究及新品種選育提供參考。

 

　　該論文以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位，李彩霞博士研究生為第一作者，董邵云博士為共同一作，張圣平研究員和苗晗副研究員為共同通訊作者。該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1116214