
2024-07-29 09:22 点击次数:129
近日,河南农业大学殷冬梅评释团队在植物学限制巨擘期刊《Journal of Integrative Plant Biology》上发表了题为“PSC1, a basic/helix-loop-helix transcription factor controlling the purplish-red testa trait in peanut”的辩论后果。该辩论报谈了戒指紫红色种皮的迫切基因PSC1澳门六合彩官网,大要与AhMYB7酿成复合物,共同拦截花色素规复酶ANR的抒发,从而调控花生种皮中花色苷的含量。
花生(Arachis hypogaea L.)是天下上迫切的油料与经济作物,是食用植物油和卵白质的迫切开头。花生种皮富含类黄酮、原花色素、白藜芦醇等多种生理活性因素,具有抗氧化、防护血小板减少、抑菌等多种功效。花生紫红色种皮富含较高的花青素等养分因素,因此挖掘戒指花生紫红色种皮样式的功能基因偏捏分子调控机制,关于功能型新品种栽植具有迫切的表面和应用价值。
本辩论诈欺ND_F(粉色种皮花生品种)与ND_Z(紫红色种皮花生品种)构建的F2群体后代,进一步构建了极点性状混池,进行BSA(Bulk Segregant Analysis)分析,将戒指种皮样式的基因定位在03号染色体约3.61 Mb的区间内。之后在区间内缔造出7对多态性的分子绚丽诈欺后代群体进行精采定位,最终将区间减轻至222.2 kb。联接转录组与代谢组的详尽分析,咱们奏效果决出一个编码bHLH的转录因子的基因,该基因在紫色种皮花生的运转子中存在35 bp的插入,进一步标明,这一插入序列属于短串联重叠(Short Tandem Repeat, STR),它显贵增强了该基因在ND_Z品种种皮中的抒发水平。随后的辩论揭示,不管是在高世代的重组自交系(RIL)中,已经在当然群体中,该基因的抒发均与种皮样式呈现出紧密的探求性。基于这些发现,咱们将该基因笃定为候选基因,并定名为PURPLE SEED COAT1 (PSC1) (图1)。
图1 PSC1的果决及特征
详尽转录组和代谢组的分析遣散,咱们揭示了PSC1、MYB以及WD40在花生种皮中存在共抒发表象。长远辩论后,咱们发现PSC1大要与AhMYB7酿成特定的复合物,这一复合物大要弃取性地联接到花青素规复酶ANR的运转子上,进而拦截其抒发。这一拦截作用促使花色苷的积蓄加多,从而导致种皮样式加深。通过对PSC1基因进行遗传退换分析,咱们发现,在拟南芥过抒发株系的种子以及花生愈伤组织中,花青素的含量相较于野生型均有显贵擢升(图2)。要而言之,本辩论遴荐正向遗传学的措施,奏效果决出一个与花生紫红色种皮样式密切探求的优异等位基因PSC1Z,对其分子机制进行了长远剖判,并缔造了分子绚丽。这一辩论后果不仅为功能型花生新品种的栽植提供了贵重的表面基础,同期也具有迫切的骨子应用价值。
图2 PSC1调控花生紫红色种皮的分子机制
河南农业大学农学院后生熟练赵昆昆为该文第一作家,殷冬梅评释为通信作家。该辩论得到了国度当然科学基金协调重心技俩、河南省重心科技攻关等项策划资助。殷冬梅评释领衔的河南农业大学花生功能基因组改变团队,依托于河南省花生基因组与分子育种工程时刻辩论中心,主要从事花生基因组与功能基因挖掘,费事于于揭示花坐褥量、品性和抗病性状酿成的机制与调控路线辩论。围绕花生种业“卡脖子”等迫切科知识题开展责任,已在Advanced Science、Genome Biology、Plant Biotechnology Journal、New Phytologist等海外有名期刊上发表了120余篇学术性著作,赢得多项原创性辩论后果。
论文鸠合:
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https://doi.org/10.1111/jipb.13847
开头:河南农业大学