CsUFO参与黄瓜花和卷须的形成
文章题目:CsUFO is involved in the formation of flowers and tendrils in cucumber
发表时间:2021年3月
发表期刊:Theoretical and Applied Genetics
组学技术:BSA+转录组
研究结果:
R1:突变体表型特征和遗传分析(细致的性状调查是成功的第一步)
uft突变体植雄花在花瓣位置有多余的叶状器官(图1)。典型瓣花通常有五个萼片和五个花冠裂片(图1-A2),而uft突变体花有多达13个生殖器官(萼片和叶状器官)(图1-B2)。此外uft突变体的雌雄蕊不能很好地一起生长(图1-B5、B6),以及雄花的萼片、花瓣和雄蕊原基明显发育不正常(图1-B7)。除了有不正常的花瓣和雌蕊外,uft突变体的雌花还在其果柄上长出叶状器官(图1-B4)。除了花器官,uft突变体也有异常的卷须,其顶端被叶状器官取代(图1-B3)。
图1 野生型(A表示)与突变体(B表示)的表型特征
R2:精细定位(图位克隆+BSA双管齐下)
基于163个F2单株、9对多态性标记,初定位到Chr.1上的20.0cM到30.8cM之间(~2.3Mb),进一步开发多态标记、增加上图个体进一步定缩小到~124kb,共21个候选基因。
重点:通过30个野生型表型的个体DNA混池和30个uft表型的个体DNA混池,再加WD1亲本的高通量测序,基于MutMap+分析策略在候选区间内获得4个候选SNP位点,进一步分析确定标记SNP6241389。
图2 uft的精细定位结果
R3:候选基因的功能、表达水平和亚细胞定位(充分的验证)
突变导致氨基酸编码提前终止,与正常基因相比在C端少300个氨基酸。通过5个UFO以及另外13个MADS-box蛋白序列构建进化树表明UFO在同一科的不同物种中高度保守。qRT-PCR结果表明野生型顶芽中CsUFO高表达,而uft突变体的顶芽中该基因表达显著下调。
图3候选基因CsUFO的结构、保守性与表达分析。
本文将传统图位克隆与BSA相结合,利用高通量测序开发全基因组上最丰富的标记类型--SNP,有效弥补传统标记的缺失实现候选区间进一步缩小。
此外本实验的分析根据诱变类型精准锁定SNP突变类型,实现快速准确定位,大大缩短了定位周期,为后续验证实验争取了宝贵时间,丰满文章!
参考文献
Yue Chen, Haifan Wen et al. CsUFO is involved in the formation of flowers and tendrils in cucumber [J] .Theor Appl Genet. 2021 Mar 19. DOI:10.1007/s00122-021-03811-4.