[发明专利]黄瓜CsFEY蛋白或其编码基因在调控黄瓜果皮颜色中的应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及黄瓜CsFEY蛋白或其编码基因在调控黄瓜果皮颜色中的应用。本发明在对黄瓜材料的全基因组关联性分析得到一种嫩果黄皮相关基因CsFEY。该基因在果皮处优势表达，并且表达水平和果皮颜色相关，当降低黄瓜CsFEY的表达水平时，会导致黄瓜果皮颜色向黄色转变。本发明进一步发现了一种和黄瓜CsFEY基因连锁的SNP分子标记，其多态性为G/A。本发明提供的黄瓜CsFEY基因以及SNP分子标记的应用有助于黄瓜果皮颜色的早期鉴别及分子标记辅助育种，且为解析黄瓜嫩果黄皮调控的分子机理提供了基础，具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及黄瓜CsFEY蛋白或其编码基因在调控黄瓜果皮颜色中的应用。

背景技术

黄瓜(Cucumis sativus L.)属于葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属一年生草本植物。据世界粮农组织(FAO)统计数据显示，2014年世界黄瓜总产量达到7000万吨，而我国则以5400万吨的产量位居世界第一。同时，黄瓜也是我国设施生产的第一大蔬菜作物，对满足城乡居民生活需求和带动农民增收致富发挥了重要作用。随着我国经济、社会的发展，人们对黄瓜品质及品种类型的丰富性要求也在逐步提高。黄瓜以未充分成熟的嫩果(商品瓜)作为产品器官，嫩果皮色作为直接的外观品质之一是影响消费欲望的重要因素，尤其是伴随着我国黄瓜生产规模的逐年扩大和市场供应的日益充足的生产供应状况，对黄瓜品种多元化和专用化的需求也愈发明显。除了绿色果皮的华北型品种外，我国东北、华南、西南等地同样也有很多花皮及黄皮类型的黄瓜品种在大面积推广应用，为满足各地市场供应提供了品种支撑。因此，鉴定和筛选黄瓜嫩果果皮颜色的基因，不仅可以为创制满足市场需求的新种质提供技术基础，同时，还能为黄瓜外观品质的分子设计育种提供理论依据。目前控制黄瓜果皮颜色的5个主要基因已被克隆。其中CsaARC5(Zhou and Wang et al.,Journal ofIntegrative Plant Biology,2015,Issue 11,936-942)和CsYcf54(Lun and Wang etal.,Euphytica,2016,208:509-517)调控黄瓜浅绿色果皮，w(Tang and Dong et al.,International Journal of Molecular Sciences,2018,19,1493)基因调控白色果皮，CsMYB36(Hao and Du et al.,Theoretical and Applied Genetics,2018,131:1659-1669)基因调控黄绿色果皮以及CsMYB60(Li and Wen et al.,Theor Appl Genet,2013,126:2187-2196)基因调控橙色果皮。目前对CsFEY基因与黄瓜果皮颜色的研究未见报道。

全基因组关联分析(Genome wide association study，GWAS)是对多个个体在全基因组范围的遗传变异(标记)多态性进行检测，获得基因型，进而将基因型与可观测的性状，即表型，进行群体水平的统计学分析，根据统计量或显著性p值筛选出最有可能影响该性状的遗传变异(标记)，挖掘与性状变异相关的基因。由于使用了特定的分离群体，且在分组时仅对目的基因表型进行选择，这样保证了其他性状的遗传背景基本相同，理论上应主要在目的基因区段存在差异，排除了环境及人为因素的影响，使研究结果更为准确可靠。

KASP技术已经成为国际上SNP分析的主流方法之一，KASP是竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR)的缩写，可以对SNPs和特定位点上的工InDels进行精准的双等位基因判断。这项技术是基于引物末端碱基的特异匹配来对SNP分型以及检测工InDels(Insertions and Deletions，插入和缺失)。KASP技术可以应用于任何规模的检测SNP标记基因分型基因工程，缩短标记的验证时间，减少标记的检测成本，是当前应用于植物分子标记定位和大群体扫描的重要方式。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供黄瓜CsFEY蛋白或其编码基因在调控黄瓜果皮颜色中的应用。