本網訊 中國農業科學院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組學創新團隊,與國內外同行合作發現了一個大片段DNA序列拷貝數變化可以決定黃瓜的性別,并揭示了該序列結構變異產生的主要機制。研究成果對于進一步揭示黃瓜性別決定機理具有重要的指導意義,并對培育高產黃瓜品種具有潛在的重要應用價值。
黃瓜全雌系產生的性別決定機制一直是國內外研究熱點,多個研究團隊圍繞該問題做了大量探索,但一直未得到明確答案。大片段DNA序列的結構變異(Structural Variation,簡稱SV)包括插入/缺失、拷貝數變化和倒位等多種類型,可引起許多人類疾病(如自閉癥和精神分裂癥)的發生,在植物中也有關于結構變異引起農藝性狀(如葉子大小和果實形狀)改變的少量報道,但是植物中結構變異產生的機制及其對基因功能的影響鮮有報道。
該團隊在2013年構建了黃瓜全基因組變異圖譜的基礎上,利用這些數據深入開展了黃瓜SV的鑒定和分析工作,鑒定了近2.7萬個SV位點,涉及約1200萬個堿基,影響近1700個基因的功能,并揭示了SV產生的主要機制。該研究發現黃瓜全雌系是由于一個30kb大小DNA片段的拷貝數增加引起,并且發現拷貝數增加應該最初發生在東亞的一個黃瓜材料中,后來傳播到歐洲,形成產量較高的黃瓜品種。
相關成果發表于最新一期國際著名期刊《植物細胞(Plant Cell)》。