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期刊：《Theoretical and Applied Genetics》

影响因子：4.439

如果您的材料纯合致死或者不育，不妨看看本文；

如果您的定位因找不到标记走进死胡同，千万不要错过本文！

近日，派森诺生物与上海交通大学携手在国际植物育种研究杂志《Theoretical and Applied Genetics》（IF：4.439）发表最新研究成果！

1、研究背景

花是被子植物重要的生殖器官，是被子植物进化过程中比较复杂的结构。黄瓜(Cucumis sativus L.)由于其器官发生、发育、结构的复杂性，是研究花发育的一个模型。花和卷须是黄瓜重要的农艺和产量性状，该研究利用BSA的方法首次克隆和解析了与黄瓜花和卷须性状相关的基因，为花和卷须这两个器官的产生过程提供了分子基础。

图1 野生型(A表示)与突变体（B表示）的表型特征：A1与B1为成熟植株，形态上无明显差异；但在雄花（A2与B2）、卷须（A3与B3）、果实（A4与B4）、雌蕊（A5与B5）、雄蕊（A6与B6）雄芽（A7与B7）有明显差异。

2、技术路线图

3、BSA候选区间的精细定位

通过已发表文献筛选出100个SSR和60个Indel分子标记，利用9930与591-3构建的F2群体，选择两个亲本加163个子代和上面的分子标记信息然后构建遗传图谱，初定位到Chr.1上的20.0cM到30.8cM之间（~2.3Mb），该区间内包含有9个多态性标记，在该候选区间内进一步开发3个indel、1个SNP、1个SSR多态标记，把这5个分子标记增加上一共是165个分子标记，同时选择另外一个F2群体再次进行遗传图谱构建，QTL定位到6,190,660 bp-6,313,980 bp（~124kb）,该区间内有21个候选基因。

通过591-3自交后代中的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亲本进行高通量测序，基于MutMap+分析策略在候选区间内获得4个候选SNP位点，进一步分析确定了候选标记SNP6241389。具体定位结果见表1。

 由此说明BSA定位的准确性很高哦~

表1 BSA定位出的候选SNP位点

图2  uft的精细定位结果。采用163个F2个体初定位在chr.1上的Indel16和Indel1-3标记之间(A)。进一步增加作图群体523个，缩小到WD9Indel10和WD9SNP2标记间的124kb内（B）。候选基因的结构，突变发生在基因的1143bp由C突变成了T，由谷氨酰胺（Q）变为终止密码子（TAA），翻译提前终止。

4、候选基因CsUFO的验证

4.1候选基因CsUFO在qRT-PCR层面的验证

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。

4.2 候选基因CsUFO在转录组层面的验证

以黄瓜(Chinese Long) V2基因组为参考，对253个DEGs进行了GO富集分析。在最重要的20个GO term中，我们发现多个GO term参与了形态发育，如植物器官的形成、气孔器官形成和胚胎后植物器官的形态发生。在顶端芽转录组中，至少有15个DEGs被鉴定为直接参与花和生殖器官的发育。

表2 突变体与野生型之间有差异表达的基因列表

5、结论

本文通过BSA+图位克隆定位策略揭示了黄瓜花和卷须(uft)突变是由编码F-box蛋白的Csa1G056950基因突变引起，利用图位克隆将uft位点定位到黄瓜1号染色体的一个124 kb区域。基于高通量测序的MutMap+分析则进一步确定了候选区域CsUFO (Csa1G056950)的第二外显子处有一个SNP突变(C-T)，导致氨基酸编码提前终止。同时，该研究向我们展示了BSA定位的准确性！

本研究的BSA和转录组测序分析工作由上海派森诺生物科技有限公司完成。期待您的选择，发文快人一步！

参考文献：

Yue Chen, Haifan Wen et al.CsUFOis involved in the formation of flowers and tendrils in cucumber [J] .Theor Appl Genet. 2021 Mar 19. DOI:10.1007/s00122-021-03811-4.

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