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【中国科学报】油菜花色形成分子机制获揭示

核心提示: 近日,国际期刊《植物杂志》颁发华中农业大学教授傅廷栋团队发现的油菜花色形成的分子机制,为利用生物工程技术改良油菜花色、创造多彩油菜种质资源提供理论依据。

中国科学报

近日,国际期刊《植物杂志》颁发华中农业大学教授傅廷栋团队发现的油菜花色形成的分子机制,为利用生物工程技术改良油菜花色、创造多彩油菜种质资源提供理论依据。

近年来,油菜花旅游业蓬勃发展,油菜不雅观赏性状的遗传改良也逐渐受到科研工作者的重视。虽然目前已知油菜黄花表型主要由类胡萝卜素决定,但除了该团队在 2015 年报道过的白花基因,鲜有研究对油菜花色基因进行克隆和功能研究。

该研究通过图位克隆方法分离鉴定了甘蓝型油菜花色关键基因BnaA09.ZEP 和 BnaC09.ZEP,并研究了其功能。ZEP 基因在甘蓝型油菜中有四个同源拷贝,别离在花和叶片中优势表达。

实验表白,BnaA09.ZEP 和BnaC09.ZEP 同时沉默,将导致花色由黄花突变为橙花,单个 BnaA09.ZEP或 BnaC09.ZEP 的导入可使花色恢复为黄色,暗示了 ZEP 基因在油菜中存在功能冗余和器官特异的功能分化。

研究表白 ,BnaA07.ZEP 和BnaC07.ZEP 的沉默可能引起了类胡萝卜素合成路径的反馈调节,α—胡萝卜素和 β—胡萝卜素支路的关键基因均发生了显著的表达变化,从而使得紫黄质的生物合成大大减少,而叶黄素大量积累,花色呈现橙色。另一方面,这两个基因的突变也导致类黄酮合成路径关键转录因子和结构基因发生显著的表达变化,不同颜色的花瓣中类黄酮组分也有很大差异,暗示了类胡萝卜素和类黄酮合成路径的协调调控。(叶沈华)

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/tpj.14970

原文链接:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/10/358250.shtm

责任编纂:欧阳美玲