光明網訊（記者 宋雅娟 張蕃） 近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所葫蘆科蔬菜遺傳育種創新團隊和蔬菜功能基因組創新團隊合作在黃瓜果刺生長發育調控研究上取得重要進展。該研究通過基因編輯和轉基因驗證了NS基因調控黃瓜果實多刺這一重要外觀品質性狀，完善了果刺生長發育的調控途徑。相關研究結果以 “NS encodes an auxin transporter that regulates the ‘numerous spines’ trait in cucumber (Cucumis sativus) fruit” 為題發表于國際著名植物學期刊The Plant Journal上。
果實多刺是黃瓜重要的外觀品質性狀，該性狀在1984年被首次報道，但迄今為止尚未完成該性狀的基因克隆。本研究通過全基因組關聯分析(GWAS)鑒定到9個與果刺密度相關的遺傳位點，其中相關性最高的位點fsdG2.1與NS基因精細定位區間相同；通過CRISPR/Cas9基因編輯和過表達驗證了NS調控果實多刺性狀；NS基因編碼生長素轉運蛋白，通過生長素含量測定、生長素免疫共沉淀、生長素響應相關基因的表達等研究，證實NS通過生長素途徑調控果刺密度，并且在敲除突變體ns-cr中，果皮和果刺中的生長素水平顯著降低。綜上，該研究揭示了NS基因通過生長素途徑調控黃瓜果實多刺性狀，初步解析了NS調控不依賴于果瘤的果刺發育途徑，進一步完善了果刺發育的遺傳網絡。
該論文以中國農業科學院蔬菜花卉研究所為第一和通訊作者單位，劉小萍博士為第一作者，楊學勇研究員為共同一作，張圣平研究員、顧興芳研究員和作物科學研究所孫加強研究員為共同通訊作者。此項研究受到國家自然科學基金、現代農業產業技術體系、中國農業科學院創新工程等項目資助。
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