本報訊 近日，國際期刊《植物雜志》發(fā)表華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授傅廷棟團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的油菜花色形成的分子機制，為利用生物工程技術(shù)改良油菜花色、創(chuàng)造多彩油菜種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

 近年來，油菜花旅游業(yè)蓬勃發(fā)展，油菜觀賞性狀的遺傳改良也逐漸受到科研工作者的重視。雖然目前已知油菜黃花表型主要由類胡蘿卜素決定，但除了該團(tuán)隊在 2015 年報道過的白花基因，鮮有研究對油菜花色基因進(jìn)行克隆和功能研究。

該研究通過圖位克隆方法分離鑒定了甘藍(lán)型油菜花色關(guān)鍵基因 BnaA09.ZEP 和 BnaC09.ZEP，并研究了其功能。ZEP 基因在甘藍(lán)型油菜中有四個同源拷貝，分別在花和葉片中優(yōu)勢表達(dá)。

 實驗表明，BnaA09.ZEP 和 BnaC09.ZEP 同時沉默，將導(dǎo)致花色由黃花突變?yōu)槌然?，單個BnaA09.ZEP 或 BnaC09.ZEP 的導(dǎo)入可使花色恢復(fù)為黃色，暗示了 ZEP 基因在油菜中存在功能冗余和器官特異的功能分化。

 研究表明，BnaA07.ZEP 和 BnaC07.ZEP 的沉默可能引起了類胡蘿卜素合成路徑的反饋調(diào)節(jié)，α—胡蘿卜素和β—胡蘿卜素支路的關(guān)鍵基因均發(fā)生了顯著的表達(dá)變化，從而使得紫黃質(zhì)的生物合成大大減少，而葉黃素大量積累，花色呈現(xiàn)橙色。另一方面，這兩個基因的突變也導(dǎo)致類黃酮合成路徑關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子和結(jié)構(gòu)基因發(fā)生顯著的表達(dá)變化，不同顏色的花瓣中類黃酮組分也有很大差異，暗示了類胡蘿卜素和類黃酮合成路徑的協(xié)調(diào)調(diào)控。

聲明：參考《中國科學(xué)報》/2020 年/10 月/20 日/第 003 版，如涉版權(quán)請聯(lián)系刪除

相關(guān)鏈接：生物，分離，胡蘿卜素，葉黃素