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黄瓜(Cucumis sativus L.)是世界十大蔬菜之一,具有重要的经济价值。黄瓜以其幼嫩的瓠果为产品器官,但果实发育中相关基因及其调控机制研究较少。为进一步揭示黄瓜商品果形成过程中的关键基因和调控机制,本研究首先提高了黄瓜参考基因组的准确性和连续性,并进一步对黄瓜早期果实发育关键时间节点(开花前3天以及花后0、1、3、5、8、16天)和组织部位(头部胎座和中果皮、中部胎座和中果皮、瓜把)的基因和microRNA进行动态变化分析;同时发掘果实形态建成过程中的基因表达变化规律,得到了一系列具有重要功能的候选基因,并分析了基因表达与microRNA调控的关系,主要结果如下:1)获得高连续性和完整性的参考基因组(V3.0)。新拼接的基因组总长度为226.2 Mb,仅包含174条contgs,N50长度为8.9 Mb,与上一版本(V2.0)相比,基因组的连接性改善约234.8倍,长度增加29.0Mb。V3.0基因组鉴定出82.0Mb重复序列,占基因组36.43%,比V2.0(54.4Mb)中预测的重复序列增加27.6Mb。在V3.0中预测得到1,374个FL-LTR,比V2.0中的(267)数量多5倍。2)新的基因组为黄瓜的功能研究提供更完整的基因集。在V3.0基因组中预测得到2,4317个基因,96.7%的基因位于染色体序列上,与V2.0相比,新拼接出1,078个基因,其中包括239个串联重复基因。3)揭示了黄瓜果实早期发育过程中的基因表达规律。据PCA和WGCNA聚类分析的结果发现,黄瓜果实发育过程中基因表达差异存在显著的时空特异性,基因在组织之间的差异更为显著,然而随着黄瓜果实的发育成熟,基因在不同组织中的表达模式差异变小。4)鉴定出一系列与黄瓜果实发育相关的候选基因。共鉴定出235个细胞分裂相关、1,020个细胞伸长相关和2,320个果实成熟相关的差异表达转录本。53个瓜把、59个中果皮和113个胎座相关的差异表达转录本。此外,研究发现NAC、GRAS基因家族中的基因(CsaNAC90、CsGS40)在果实发育过程中起着至关重要的作用,有着非常明显的时空表达趋势。5)microRNA在黄瓜果实发育中发挥调控作用。本研究预测出58条microRNAs,包含22条新预测microRNAs。microRNA在黄瓜果实发育过程中呈现动态变化趋势,但在瓜把中高度保守。941转录本被microRNA 靶向结合,其中新预测的microRNA(cst-miR-17)可以调节与韧皮部发育相关的基因簇。综上所述,本研究组装出更为完整和准确的黄瓜基因组,为黄瓜的生物学研究提供坚实的基础。同时,探索果实发育过程中的基因时空表达以及microRNA对基因表达的调控规律,鉴定了一系列果实发育相关功能的候选基因。这些结果为后续果实发育研究提供了详实的数据支持和有效参考。