近日，中國農(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)隊揭示了黃瓜類胡蘿卜素裂解雙加氧酶編碼基因（CsCCD1）內(nèi)含子變異調(diào)控果實類胡蘿卜素含量的新機制，并創(chuàng)制了高類胡蘿卜素含量的栽培黃瓜新種質(zhì)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。
黃瓜是重要的經(jīng)濟(jì)蔬菜作物。類胡蘿卜素作為維生素A的重要前體物質(zhì)，不僅能在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A，還具有抗氧化、維持視覺健康、調(diào)節(jié)免疫等多種生理功能。因此，創(chuàng)制高類胡蘿卜素含量的黃瓜新品種對于改善人類膳食營養(yǎng)、促進(jìn)健康具有重要意義。
該研究圖位克隆了調(diào)控黃瓜黃色果肉形成的關(guān)鍵基因CsCCD1，該基因編碼類胡蘿卜素裂解雙加氧酶，研究發(fā)現(xiàn)其內(nèi)含子的一個單核苷酸多態(tài)性（SNP，A-G）導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄本剪接異常，進(jìn)而使蛋白關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域喪失、酶活性顯著降低，最終引起果實中類胡蘿卜素的大量積累，使果肉呈現(xiàn)黃色。通過在黃肉西雙版納黃瓜中瞬時過表達(dá)CsCCD1基因，證實了CsCCD1在栽培和半野生黃瓜果肉顏色調(diào)控中的關(guān)鍵作用。此外，研究創(chuàng)制了高類胡蘿卜素含量的黃瓜新種質(zhì)，其類胡蘿卜素含量可提高6-7倍。研究結(jié)果為選育高類胡蘿卜素黃瓜新品種提供了基因資源。
該研究得到了蔬菜生物育種全國重點實驗室、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項目以及國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/pbi.70034
