CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用制造技术

本发明专利技术公开了CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用，涉及农业生物技术领域。本发明专利技术通过筛选发现了黄瓜CsSS1基因与黄瓜果刺大小及形态相关，黄瓜突变体果实果刺大小较野生型

【技术实现步骤摘要】
CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用


[0001]本专利技术涉及农业生物
，特别是涉及CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用。

技术介绍

[0002]黄瓜(cucumis sativus L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)黄瓜属(cucumis)一年蔓生的草本植物。黄瓜具有产量高、效益好等特点，是世界十大重要的蔬菜作物之一，也是我国主栽蔬菜作物之一，占全国蔬菜面积的10％左右。品质育种在黄瓜育种工作中具有非常重要的地位，其中黄瓜刺瘤是影响其外观商品品质的重要指标之一。我国的华北类型黄瓜果实上的果瘤和果刺大且数目多，华南类型黄瓜果瘤和果刺大数目较少，欧洲温室类型黄瓜无果瘤，且果刺小而且少，被称为“水果”黄瓜，其市场价格为普通黄瓜的2
‑
3倍。外观光滑的黄瓜污染少，清洗方便，食用卫生，是无公害蔬菜的理想品种。
[0003]黄瓜表皮毛是高度特化的结构，起源于表皮细胞，形态多样，毛状体可分为八种形态不同的类型(I
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VIII)。黄瓜果刺是黄瓜表皮的一种多细胞非腺体毛，属于II型毛状体，由半圆形多细胞基部和生长在其上面的茎毛组成，在保护黄瓜果实免受高温、低温和蚜虫等食草昆虫胁迫方面发挥着重要作用。果刺是商品质量性状，对黄瓜的商业价值很重要。例如，中国种植的大多数新鲜市场黄瓜的果实都有浓密、大而白色的刺，深受消费者的喜爱。北美加工黄瓜(泡菜)通常在每种果实上都有一些大刺，而欧洲温室型或水果黄瓜果实表面果刺很少或没有可见的果刺，很容易清洗、包装并且农药残留量相对较少。因此，了解黄瓜果刺的器官发生、发育和遗传学具有重要的理论和应用价值。
[0004]模式植物拟南芥中的毛状体是单细胞、分枝和非腺体的，覆盖叶片等大多数器官中。在拟南芥中，由bHLH转录因子GL3/EGL3以及R2R3MYB转录因子GL1和WD重复转录因子TTG1组成的三聚体复合物，可以通过促进HD
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ZIP IV蛋白GL2和EGL2的表达来激活表皮毛起始，在黄瓜中与拟南芥同源基因GL3和GL1对黄瓜果刺形成至关重要。在黄瓜中，已经报道的无毛突变体csgl3、完全无毛突变体tril和少刺突变体fs1是等位基因，由同一基因Csa6M514870的突变引起。无毛突变体csgl1、小果刺突变体tbh和微毛突变体mict也是等位基因，由基因Csa3G748220不同位置突变引起的。
[0005]目前报道的调控黄瓜果刺大小的相关基因较少，仅有基因CsSBS1、CsMYB6等，比如公开号为CN106609267A的专利申请公开了黄瓜CsTTG1基因在调控植物表皮毛、果刺及刺瘤发育中的应用。其通过构建黄瓜CsTTG1基因的过表达载体和干扰载体，并将其转入黄瓜中，证明CsTTG1基因的过量表达可引起黄瓜果实上果刺的大量增加，果刺细胞数目的变化，单个果刺的性状也会发生变化，且可使黄瓜中果瘤相关基因CsTu的表达量显著提高。而干扰CsTTG1基因的表达可引起黄瓜果实上果刺数目的减少。基因CsSS1在黄瓜果刺性状中的作用，暂时未见报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺大小及形态中的应用，改善黄瓜果实商品质量性状。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用。
[0009]所述调控黄瓜果刺发育体现在减小果刺基座体积。
[0010]所述CsSS1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，CsSS1基因编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0011]本专利技术还提供了一种培育转基因黄瓜的方法，将黄瓜中CsSS1基因沉默或敲除。
[0012]所述CsSS1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0013]本专利技术提供的方法，具体包括以下步骤：
[0014](1)构建基因沉默或敲除载体，所述基因沉默或敲除载体为带有用于对碱基序列如SEQ ID NO.1所示的CsSS1基因进行沉默或敲除的序列的植物表达载体；
[0015](2)将步骤(1)基因沉默或敲除载体导入黄瓜的细胞中将碱基序列如SEQ ID NO.1所示的CsSS1基因沉默或敲除，培养后转基因黄瓜植株。
[0016]上述方法中，所述植物表达载体为PU6gRNACas9。
[0017]上述方法中，基因敲除针对的靶点为双靶点，序列为：
[0018](1)CCAATGTTAAGAAAGGGCCATGG；
[0019](2)TGTAGTCTCTATGTTAGTATTGG。
[0020]本专利技术通过筛选发现了黄瓜CsSS1基因与黄瓜果刺大小及形态相关，黄瓜突变体果实果刺大小较野生型
‘
649
’
显著减小，并且出现一种类似于黄瓜果刺的毛状体(Type
‑
II Like)。该基因能够应用于筛选小果刺黄瓜果实，改良黄瓜果实商品质量性状。
附图说明
[0021]图1为黄瓜野生型植株
‘
649
’
和突变体
‘
Csss1
’
黄瓜果刺状况图；其中a，b为黄瓜高代自交系植株
‘
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’
(WT)开花0d果刺(Type
‑
II)形态图，c为WT果刺形态放大图，d为WT果刺扫描电镜图。
[0022]图2为黄瓜野生型植株
‘
649
’
和突变体
‘
Csssl
’
黄瓜果刺状况图；其中a，b为Csss1果刺形态图，c为Csss1果刺形态放大图，d为Csss1果刺扫描电镜图，e为Csss1 Type
‑
II Like形态图。
[0023]图3为黄瓜野生型植株
‘
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’
和突变体
‘
Csssl
’
黄瓜果刺大小统计图，WT和突变体
‘
Csss1
’
的果刺(Type
‑
II)基座高度和果刺茎长无差异，但果刺(Type
‑
II)基座宽度差异显著，Csss1 Type
‑
II Like基座高度和宽度显著小于WT和突变体
‘
Csss1
’
，并且无果刺茎长；a、b、c表示显著性分析。
[0024]图4为WT与Csss1突变体石蜡切片图。
[0025]图5为基因敲除CsSS1基因靶点的示意图和CsSS1基因中的Target 1和Target 2测序检测示意图。
[0026]图6为黄瓜
‘
凯特
’
以及敲除基因CsSS1不同靶点的黄瓜CsSS1#1的果刺对比图；其中，a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.CsSS1基因或其编码的蛋白在调控黄瓜果刺发育中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控黄瓜果刺发育体现在减小果刺基座体积。3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述CsSS1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，CsSS1基因编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。4.一种培育转基因黄瓜的方法，其特征在于，将黄瓜中CsSS1基因沉默或敲除。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述CsSS1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：武涛，王春华，姚宏鑫，曹嘉健，杜亚琳，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：