文章信息
文章题目:Identification and characterization of the gene OvANS associated with purple flower
in Orychophragmus violaceus
文章主题:诸葛菜中与紫色花相关的 OvANS 基因的鉴定与表征
发表期刊:BMC Plant Biology
研究团队:赣南师范大学陈道宗、谭晨研究团队
组学技术:转录组
研究背景
类黄酮中的花青素是植物中多样的代谢物,作为开花植物组织橙、红、紫等颜色的主要色素,对植物防御(如抗病、抗 UV-B、抵御植食性生物)、授粉与种子传播及人类健康(如降低肥胖相关疾病、癌症等风险)至关重要,也是观赏植物和果树的重要品质性状;诸葛菜(Orychophragmus violaceus)作为中国十字花科一年生草本,兼具观赏(花大、花期长)、叶菜及工业油料(油品质高、高温润滑性优于蓖麻油)价值,且存在紫色花野生型(OvP-37)与白色花自然突变体(OvW-1),花色是影响其观赏商业价值的关键性状,但目前诸葛菜花青素合成调控花色变异的分子机制尚不明确,因此开展本研究以揭示该机制并提升其观赏价值。
研究思路
研究结论
该研究在诸葛菜(Orychophragmus violaceus)全基因组中鉴定出 98 个花青素生物合成相关基因,通过紫色野生型(OvP-37)与白色突变体(OvW-1)花瓣的比较转录组分析及 qRT-PCR 验证,发现OvANS基因是花色变异的核心—OvP-37中OvANS正常表达(花瓣中表达量最高)以促进花青素合成积累,使花瓣呈紫色,而OvW-1中OvANS因启动子区域存在两个片段插入(-1261bp 处 143bp、-1265bp 处 360bp)导致表达受抑(仅幼角果微量表达,其他组织几乎不表达),进而阻断花青素合成形成白花,这些结果不仅明晰了诸葛菜花色变异的分子机制,也为丰富该物种花色多样性提供了理论依据。
结果展示
图1 98个花青素相关基因在诸葛菜12条染色体上的分布
图2 诸葛菜中与花青素生物合成途径相关的基因表达热图
图3 诸葛菜白花与紫花花瓣的差异表达基因(DEGs)分析及定量验证
图4 诸葛菜 OvP-37 与 OvW-1 品系间 OvANS 基因的序列比对
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