黄瓜CsLTPG1基因在调控黄瓜果皮亮度中的应用

本发明属于植物分子生物学和作物遗传育种，具体地涉及一种黄瓜

csltpg1基因在调控黄瓜果皮亮度中的应用。

背景技术：

1、黄瓜（cucumis sativus l.）是世界重要的蔬菜作物之一，其果实外观品质直接影响商品价值。黄瓜果皮光泽度是评价果实外观品质的重要性状，高光泽果皮品种在市场上更受消费者青睐。果皮光泽度主要由表皮角质层（cuticle）的结构和组成决定，包括角质（cutin）和表皮蜡质（epicuticular waxes）的含量与分布。角质脊（cuticular ridges）和蜡晶的形态与排列方式直接影响果皮表面的光反射特性。

2、gpi锚定的非特异性脂质转移蛋白（gpi-anchored non-specific lipidtransfer protein, ltpg）是一类定位于质膜（plasma membrane, pm）的脂质结合蛋白，在植物角质层脂质的跨膜运输中发挥重要作用。研究表明，ltpg蛋白作为角质层和蜡质组分输出的速率限制瓶颈（rate-limiting transport bottleneck），调控角质脊和蜡晶的形成。然而，在黄瓜中，

csltpg1基因对果皮亮度调控的分子机制及其在育种中的应用尚未见报道。

3、转录因子csdull（c2h2-type zinc finger protein）已被证明可直接靶向csltpg1启动子中的aagccac基序，激活其表达。csdull敲除虽然能增加果皮光泽度，但同时导致果刺（spines）和果瘤（tubercles）形态异常，一定程度上影响黄瓜的商业品质。因此，寻找能够解耦光泽度与刺/瘤状体性状的精准育种靶点，对于培育高附加值黄瓜品种具有重要意义。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的现有技术缺陷，本发明提出了一种黄瓜

csltpg1基因在调控黄瓜果皮亮度中的应用，解决现有csdull敲除导致的多效性缺陷问题，实现果皮光泽度提升的同时保持刺和瘤状体的正常商业品质形态。

2、本发明所采用的技术方案：

3、本发明公开了一种黄瓜

csltpg1基因在调控黄瓜果皮亮度中的应用，所述黄瓜

csltpg1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4、进一步地，所述黄瓜

csltpg1基因编码gpi锚定的非特异性脂质转移蛋白，其氨基酸序列如seq id no.2所示。

5、进一步地，所述应用为利用基因工程手段降低黄瓜

csltpg1基因的表达量，调控黄瓜果皮亮度的且不影响黄瓜的刺和瘤状体形态。

6、本发明公开了一种黄瓜高光泽果皮材料的构建方法，所述方法通过基因工程手段敲除、沉默或抑制黄瓜

csltpg1基因的表达，获得具有高果皮光泽度的黄瓜材料。

7、优选地，所述敲除、沉默或抑制采用crispr-cas9或rnai。

8、进一步地，所述crispr-cas9敲除方法包括以下步骤：

9、（1）设计靶向黄瓜

csltpg1基因编码区的sgrna序列；

10、（2）构建包含cas9核酸酶和所述sgrna的表达载体；

11、（3）将所述表达载体通过农杆菌介导法转化黄瓜植株；

12、（4）筛选获得黄瓜

csltpg1基因敲除的纯合突变株系。

13、所述靶向黄瓜

csltpg1基因编码区的sgrna靶位点序列的核苷酸序列如seq idno.3和seq id no.4所示。

14、本发明公开了一种高光泽果皮黄瓜育种的方法，利用权利要求4-7所述的方法获得黄瓜植株的亲本，通过转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖手段得到高光泽果皮的黄瓜。

15、本发明与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、1.本发明首次揭示了黄瓜

csltpg1基因作为角质层和蜡质组分输出速率限制瓶颈在调控果皮亮度中的关键作用。

17、2.本发明通过敲除或沉默

csltpg1基因，成功获得高光泽果皮黄瓜材料，果皮光泽度显著提高。

18、3.本发明的关键创新在于：csltpg1敲除成功解耦了光泽度与刺/瘤状体性状，获得高光泽果实的同时保持正常商业品质，克服了csdull敲除的多效性缺陷。

19、4.csltpg1是精准育种高附加值黄瓜品种的理想靶点，具有重要的应用价值。

1.黄瓜csltpg1基因在调控黄瓜果皮亮度中的应用，其特征在于，所述黄瓜csltpg1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述黄瓜csltpg1基因编码gpi锚定的非特异性脂质转移蛋白，其氨基酸序列如seq id no.2所示。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用为利用基因工程手段降低黄瓜csltpg1基因的表达量，调控黄瓜果皮亮度且不影响黄瓜的刺和瘤状体形态。

4.一种黄瓜高光泽果皮材料的构建方法，其特征在于，通过基因工程手段敲除、沉默或抑制黄瓜csltpg1基因的表达，获得具有高果皮光泽度的黄瓜材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述敲除、沉默或抑制采用crispr-cas9或rnai。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述crispr/cas9敲除方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述靶向黄瓜csltpg1基因编码区的sgrna序列的靶位点序列的核苷酸序列如seq id no.3和seq id no.4所示。

8.一种高光泽果皮黄瓜育种的方法，其特征在于，利用权利要求4-7所述的方法获得黄瓜植株的亲本，通过转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖手段得到高光泽果皮的黄瓜。