Генетика окраски плода у Cucurbita pepo L.

Генетика окраски плода у Cucurbita pepo L.

Автор: Коротцева И.Б., Ермолаев А.С., Химич Г.А.

Журнал: Овощи России @vegetables

Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений

Статья в выпуске: 5 (73), 2023 года.

Бесплатный доступ

Вид Cucurbita pepo L., к которому относятся кабачок, патиссон, твердокорая тыква и ряд других культур, обладает высокой полиморфностью как по строению растений, так и по форме, размеру, окраске коры и мякоти плодов. Окраска коры плодов этого вида может быть белой, кремовой, желтой, зеленой, оранжевой с рисунком и без. Внешний вид может сильно влиять на маркетинговый успех новых гибридов среди целевой аудитории. Это объясняется тем, что в отношении окраски плодов существуют сильные региональные предпочтения потребителей, хотя чаще всего, на прилавках сетевых магазинов, в свежем или консервированном виде, можно встретить плоды ярких, насыщенных цветов и оттенков. При этом, для консервирования чаще используют ярко окрашенные плоды, тогда как для переработки на икру - светлоокрашенные [1]. Paris H. S. и Brown R. N. обобщили данные по идентификации более 80-ти генных локусов, влияющих на окраску плодов Cucurbita pepo L., некоторые из них являются многоаллельными [2]. Окраска плода у твердокорой тыквы зависит от наличия и взаимодействия между собой локусов, отвечающих за этот признак, и множества других факторов, в том числе и условий выращивания [3,4]. У тыквенных культур, в различные фенофазы, за окраску отвечают разные гены [5-7]. Все это делает селекцию кабачка и патиссона по признаку окраска коры плода весьма сложной. Знание генетики окраски может упростить эту задачу. В данной статье попытались обобщить результаты исследований, представленные в иностранных литературных источниках, по изучению генов Cucurbita pepo L, отвечающих за окраску поверхности плода и мякоти, её интенсивность, наличие или отсутствие рисунка различной окраски и конфигурации. Отечественных исследований по данной тематике обнаружить не удалось.

Еще

Summer squash, cucurbita pepo l, комплекс b-w-y-l генов, окраска коры, интенсивность окраски коры, рисунок на поверхности коры, окраска мякоти, кабачок, патиссон, твердокорая тыква, генетика окраски плода

Короткий адрес: https://sciup.org/140301905

IDR: 140301905   |   УДК: 635.621.3:631.524.5   |   DOI: 10.18619/2072-9146-2023-5-18-23

The genetics of fruit color in Cucurbita pepo L.

Species Cucurbita pepo L., which includes marrow, squash, hard-barked pumpkin and a number of other crops, has a high polymorphism both in plant structure and in shape, size, color of the bark and fruit pulp. The color of the bark of the fruits of this species can be white, cream, yellow, green, orange with or without a pattern. Appearance can greatly influence the marketing success of new hybrids among the target audience. This is explained by the fact that there are strong regional consumer preferences regarding the color of fruits, although most often, on the shelves of chain stores, in fresh or canned form, you can find fruits of bright, saturated colors and shades. At the same time, brightly colored fruits are more often used for canning, while light-colored ones are used for processing into caviar [1]. Paris H.S. and Brown R.N. summarized the identification of more than 80 gene loci that affect fruit color in Cucurbita pepo L., some of which are multi-allelic [2]. The color of the fruit in hard-barked pumpkin depends on the presence and interaction between the loci responsible for this trait, and many other factors, including growing conditions [3,4]. In cucurbits, in different phenophases, different genes are responsible for color [5-7]. All this makes the selection of summer squash and scallop on the basis of the color of the fruit bark very difficult. Knowing the genetics of coloration can make this task easier. In this article, we tried to summarize the results of studies presented in foreign literature sources on the study of Cucurbita pepo L. genes responsible for the color of the surface of the fruit and pulp, its intensity, the presence or absence of a pattern of various colors and configurations. No domestic studies on this topic could be found.

Еще

Список литературы Генетика окраски плода у Cucurbita pepo L.

  • Paris H.S. Germplasm enhancement of Cucurbita pepo (pumpkin, squash, gourd: Cucurbitaceae): progress and challenges. Euphytica. 2016;208(3):415-38.
  • Paris H.S., Brown R.N. The genes of pumpkin and squash. HortScience. 2005;40(6):1620-1630. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.40.6.1620.
  • Paris H.S. Complementary Genes for Orange Fruit Flesh Color in Cucurbita pepo. HortScience. 1988;23(3):601-603. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.23.3.601.
  • Shifriss O. Origin, Expression, and Significance of Gene B in Cucurbita pepo L.1. J Am Soc Hortic Sci. 1981;106(2):220-232.
  • Paris H.S. Genes for Developmental Fruit Coloration of Acorn Squash. J Hered. 1997;88(1):52-56.
  • Paris H.S., Hanan A., Baumkoler F. Another gene affecting fruit and stem color in squash, Cucurbita pepo. Euphytica. 2013;191(1):99-107. https://doi.org/10.1007/s10681-013-0868-4.
  • Shifriss O. A developmental approach to the genetics of fruit color: In Cucurbita Pepo L. J Hered. 1949;40(9):233-241.
  • Federal State Statistics Service. [цитируется 17 июля 2023 г.]. Доступно на: https://rosstat.gov.ru (In Russ.)
  • Xu Z., Chang L. Cucurbitaceae. Identification and Control of Common Weeds: Vol. 3. Singapore: Springer; 2017. P. 417-432. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5403-7_18.
  • Bates D.M., Robinson R.W. Biology and utilization of the Cucurbitaceae. Cornell University Press; 2019. https://www.jstor.org/stable/10.7591/j.ctvr7f7q4.
  • Vavilov N. On intergeneric hybrids of melons, watermelons and pumpkins (On the problem of the occurrence of species and generic systematic characters). 1925;14(1):3-35.
  • Domblides E.A., Kan L.Yu., Khimich G.A., Korotseva I.B., Domblides A.S. Cytological assessment of doubled haploids in summer squash (Cucurbita pepo L.). Vegetable crops of Russia. 2018;(6):3-7. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-6-3- 7. EDN YPOJLF.
  • The Cucurbit Genetics Cooperative (CGC). https://cucurbit.info
  • Cade R.M., Wehner T.C., Blazich F.A., Msikita W., Skirvin R.M., Juvik J.A., и др. Cucurbit Genetics Cooperative. 1988.
  • Niemirowicz-Szczytt K., Rucinska M., Korzeniewska A., Kawaide O., Matsuura S., Iida S., и др. Cucurbit Genetics Cooperative. 1996.
  • Paris H.S., Brown R.N. Gene list for Cucurbita species, 2004. Cucurbit Genet Coop Rpt. 2004;27:77-96. https://cucurbit.info/2004/07/2004-gene-list-for-cucurbita-species
  • Paris H.S., Kabelka E.. Gene list for Cucurbita species, 2009. Cucurbit Genet Coop Rep. 2009;31:44-69.
  • Robinson R.W. New genes for the Cucurbitaceae. Cucurbit Genet Coop. 1979;2:49-53.
  • Robinson R.W., Paris H.S. Cucurbita gene list update-2000. Cucurbit Genet Coop Rep. 2000;23:137-8.
  • Sinnot E.W., Durham G.B. Inheritance in the summer squash. J Hered. 1922;13(4):177-86.
  • Van Wann E., Staub J.E., Knerr L.D., Yang S.L., Schultheis J.R., Fanourakis N.E., и др. Cucurbit Genetics Cooperative. 1992.
  • Varekamp H.Q., Visser D.L., Nijs A.P.M. den. Rectification of the names of certain accessions of the IVT-cucumis Collection. В: Cucurbit Genetics Cooperative Report, 5. 1982. P.59-60. https://research.wur.nl/en/publications/rectification-of-the-names-ofcertain-accessions-of-the-ivt-cucum
  • Paris H.S. Multiple allelism at a major locus affecting fruit coloration in Cucurbita pepo. Euphytica. 2002;125(2):149-153. https://doi.org/10.1023/A:1015898305507.
  • Fursa T.B., Filov A.I., Korovina O.N. Cultivated Flora of the USSR. Tykvennye Arbuz Tykva. 1982;XXI:145-261.
  • Shifriss O. Genetics and origin of the bicolor gourds. J Hered. 1955;46(5):213-212.
  • Paris HS, Nerson H, Karchi Z, Burger Y. Inheritance of light pigmentation in squash. J Hered. 1985;76(4):305-306. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.jhered.a110098.
  • Schaffer A.A., Boyer C.D. The Influence of Gene B on Fruit Development in Cucurbita pepo. J Am Soc Hortic Sci. 1984;109(3):432-437. https://doi.org/10.21273/JASHS.109.3.432.
  • Shifriss O. The unpredictable gourds. Am Hort Mag. 1965;44:184-201.
  • Boyer C.D. Genetic control of chromoplast formation during fruit development of Cucurbita pepo L. Curr Top Plant Physiol USA. 1989.
  • Paris H.S., Nerson H. Genes for intense fruit pigmentation of squash. J Hered. 1986;77(6):403-409.
  • Shifriss O. On The Emergence of B Cultivars n Squash. HortScience. 1988;23(2):238-239.
  • Shifriss O. Identification of a Selective Suppressor Gene in Cucurbita pepo L.1. HortScience. 1982;17(4):637-638.
  • Shifriss O., Paris H.S. Identification of Modifier Genes Affecting the Extent of Precocious Fruit Pigmentation in Cucurbita pepo L.1. J Am Soc Hortic Sci. 1981;106(5): 653-660. https://doi.org/10.21273/JASHS.106.2.220.
  • Khimich G.A., Korottseva I.V., Ermolaev A.S. Signal coloration of young leaves of zucchini in the selection of plants with bi-colored fruit. Vegetable crops of Russia. 2021;(1):43-46. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-1-43-46. EDN ZQMLWZ.
  • Paris H.S., Hanan A., Baumkoler F. Assortment of five gene loci in Cucurbita pepo. Prog Cucurbit Genet Breed Res Proc Cucurbitaceae 2004 8th EUCARPIA Meet Cucurbit Genet Breed Olomouc Czech Repub. 12-17 July 2004. 2004. P. 389-392.
  • Scarchuk J. Fruit and leaf characters in summer squash: The Interrelationship of Striped-fruit and Mottled-leaf. J Hered. 1954;45(6):295-297.
  • Globerson D. The inheritance of white fruit and stem color in summer squash Cucurbita pepo L. Euphytica. 1969;18(2):249-55.
  • Clayberg C.D. Reinterpretation of Fruit Color Inheritance in Cucurbita pepo L. Cucurbit Genet Coop. 1992. P.34.
  • Paris H.S. Quiescent intense (qi): a gene that affects young but not mature fruit color intensity in Cucurbita pepo. J Hered. 2000;91(4):333-9. https://doi.org/10.1093/jhered/91.4.333.
  • Paris H.S. A recessive, hypostatic gene for plain light fruit coloration in Cucurbita pepo. Euphytica. 1992;60(1):15-20. https://doi.org/10.1007/BF00022253.
  • Paris H.S. No segregation distortion in intersubspecific crosses in Cucurbita pepo. Rep-CUCURBIT Genet Coop. 2002;25:43-45.
  • Paris H.S. The dominant Wf (white flesh) allele is necessary for expression of “white” mature fruit color in Cucurbita pepo. В: Cucurbitaceae. 1995. P. 219-20.
  • Paris H.S. Germplasm enhancement of Cucurbita pepo (pumpkin, squash, gourd: Cucurbitaceae): progress and challenges. Euphytica. 2016;208(3):415-438.
  • Paris H.S. Genes for “Reverse” Fruit Striping in Squash (Cucurbita pepo). J Hered. 2009;100(3):371-379. https://doi.org/10.1093/jhered/esn113.
  • Paris H.S. Gene for broad, contiguous dark stripes in cocozelle squash (Cucurbita pepo). Euphytica. 2000;115(3):191-196. https://doi.org/10.1023/A:1004074618717.
  • Paris H.S., Burger Y. Complementary genes for fruit striping in summer squash. J Hered. 1989;80(6):490-493.
  • Paris H.S. Genetic control of irregular striping, a new phenotype in Cucurbita pepo. Euphytica. 2003;129(1):119-126. https://doi.org/10.1023/A:1021564610029.
  • Gross J. Pigments in vegetables: chlorophylls and carotenoids. Springer Science & Business Media; 2012.
  • Itle R.A., Kabelka E.A., Olmstead J.W. Heritability Estimates of L*a*b* Color Space Values in Winter Squash (Cucurbita spp.). HortScience. 2022;57(2):202-214. https://doi.org/10.21273/HORTSCI15961-21.
  • Seroczyńska A., Korzeniewska A., Sztangret-Wiśniewska J., Niemirowicz-Szczytt K., Gajewski M. Relationship between carotenoids content and flower or fruit flesh colour of winter squash (Cucurbita maxima Duch.). Folia Hortic. 2006;18(1):51-61.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp