Ученые нашли ключевой ген, регулирующий длину плода огурца, что способствует улучшению сортов

Команда исследователей из Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства (Китай) под руководством профессора Чэнь Шуся раскрыла молекулярный механизм, регулирующий длину плода огурца. Исследование выявило взаимодействие ключевого фактора кальциевого сигнального пути CsCaM11 с белком семейства IQD CsSUN, что обеспечивает теоретическую основу и генетические ресурсы для селекции огурцов с разнообразной формой плода. Работа опубликована в журнале Plant Physiology.

Длина плода огурца является важным признаком, определяющим его товарную ценность и потребительские предпочтения, однако тонкие генетические механизмы её регуляции долгое время оставались неясными. Исследователи через создание почти изогенных линий по основному локусу количественных признаков FS1.1 провели тонкое картирование, клонировали ген-кандидат CsSUN и с помощью технологии CRISPR/Cas9 подтвердили, что CsSUN положительно регулирует длину плода. Далее было обнаружено, что экспрессия гена кальмодулина CsCaM11 значительно повышена в материалах почти изогенных линий с коротким плодом. С помощью экспериментов Y2H, BiFC и CoIP было доказано взаимодействие CsSUN с CsCaM11: сверхэкспрессия CsCaM11 значительно уменьшает длину плода, а нокаут этого гена делает плод значительно длиннее.

Наблюдение фенотипа двойного мутанта Cssun/Cscam11 показало, что CsCaM11 оказывает эпистатический эффект на CsSUN. Данное исследование предоставляет новую теоретическую основу для углублённого анализа молекулярных механизмов развития длины плода огурца и открывает перспективы для целенаправленной селекции сортов с заданными параметрами плода.