Фото: із відкритих джерел
Дослідження виявило, що порушення роботи гена CsYP погіршує розвиток хлоропластів і знижує вміст пігментів у шкірці огірка, через що плоди жовтіють. Ген пов’язують із роботою залізо-сірчаних білків у хлоропластах.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Колір шкірки огірка — не лише «косметична» ознака: він впливає на споживчі вподобання, товарний вигляд і селекційні цілі. У свіжому сегменті частіше віддають перевагу зеленим плодам, однак молекулярні механізми, які підтримують зелений колір або зумовлюють пожовтіння, залишалися не до кінця зрозумілими. Нове дослідження ідентифікувало ген CsYP як ключовий регулятор забарвлення шкірки огірка через вплив на розвиток хлоропластів і накопичення пігментів.
Роботу виконали дослідники з China Agricultural University (включно з інститутами в Санья та Яньтаї) у співпраці з USDA-ARS. Результати опубліковано 2 березня 2026 року в журналі Horticulture Research. У дослідженні поєднали картування гена (map-based cloning), повногеномне секвенування, RNA-seq, редагування геному CRISPR/Cas9 та тести на білок-білкові взаємодії.
На старті автори порівняли лінію огірка із зеленою шкіркою та природний мутант із жовтою шкіркою. Пожовтіння ставало помітним приблизно через 6 днів після запилення і посилювалося в міру розвитку плодів. За даними трансмісійної електронної мікроскопії, клітини шкірки мутанта містили менше хлоропластів, а їхня структура була деформованою. Аналіз пігментів показав суттєве зниження вмісту хлорофілу a, хлорофілу b та каротиноїдів.
Як встановили роль CsYP
Генетичний аналіз засвідчив, що жовте забарвлення шкірки контролюється одним рецесивним геном. Використовуючи bulked segregant analysis (BSA) та тонке картування, дослідники звузили локус до 198,2 кілобази на 1-й хромосомі і визначили CsYP як основного кандидата.
У мутантній лінії виявили вставку одного гуаніну у шостому екзоні, що спричинило зсув рамки зчитування та передчасне завершення трансляції. Додатково функцію гена підтвердили редагуванням: після «вимкнення» CsYP у зеленоплідній лінії отримані CRISPR-лінії yp-1 та yp-2 формували жовту шкірку.
Зв’язок із хлоропластами та залізо-сірчаними білками
За результатами подальших тестів білок CsYP локалізується в хлоропластах і взаємодіє з Cscytb6f — залізо-сірчаною субодиницею комплексу цитохрому b6-f. Автори пов’язують регуляцію кольору шкірки з метаболізмом хлоропластів і активністю білків, що залежать від Fe–S (залізо-сірчаних) кластерів. У матеріалі також зазначено, що CsYP може поєднувати розвиток хлоропластів із процесами, пов’язаними з rhodanese-like перенесенням сірки та функцією Fe–S-білків.
Що це може означати для селекції
Автори розглядають CsYP як новий генетичний ресурс для селекції огірка, оскільки він дає точнішу «мішень» для отримання сортів зі стабільним і бажаним кольором шкірки. Окремо вказано, що метаболізм заліза та сірки потенційно може впливати на забарвлення плодів через підтримку «здоров’я» хлоропластів, що відкриває напрям для подальших досліджень як в огірку, так і в інших овочевих та плодових культурах.