【摘 要】
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芥菜型油菜(Brassica juncea)属于十字花科芸薹属植物,具有多种用途,包括用来生产人类饮食用的植物油和高质量的动物饲料以及用作工业原料等。已有研究显示油菜种皮颜色差异是由于类黄酮生物合成途径中原花青素(PAs)在种皮中积累的差异所致。原花青素是植物中具有多种功能的次生代谢产物,具有帮助授粉和种子传播,调节植物生长发育,抵御生物胁迫和非生物胁迫等功能。因此研究芥菜型油菜的原花青素合成途径
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芥菜型油菜(Brassica juncea)属于十字花科芸薹属植物,具有多种用途,包括用来生产人类饮食用的植物油和高质量的动物饲料以及用作工业原料等。已有研究显示油菜种皮颜色差异是由于类黄酮生物合成途径中原花青素(PAs)在种皮中积累的差异所致。原花青素是植物中具有多种功能的次生代谢产物,具有帮助授粉和种子传播,调节植物生长发育,抵御生物胁迫和非生物胁迫等功能。因此研究芥菜型油菜的原花青素合成途径为培育优良性状的油菜品种具有重要的价值意义。本试验材料为芥菜型油菜紫叶芥(PM,AABB,黑籽)和四川黄籽(SY,aabb,黄籽),两种材料种皮和植株颜色的差异较大,花青素和PAs等类黄酮化合物含量差异显著。本研究从PM中克隆出两个不同基因组的Bju A.TT8和Bju B.TT8基因,分析了它们在芥菜型油菜不同组织和Me JA诱导的表达模式,结果显示,Bju A.TT8和Bju B.TT8基因均在PM和SY的叶中表达量较茎和根中高。Me JA诱导显示Bju A.TT8和Bju B.TT8在PM和SY中的表达量均在0.5 h后达到峰值。利用芥菜型油菜毛状根体系验证Bju A.TT8和Bju B.TT8基因的功能,结果显示,转Bju A.TT8的PM毛状根中类黄酮合成关键酶基因Bju.CHS、Bju.CHI和Bju.BAN的表达量极显著增加,而在转Bju A.TT8的SY毛状根中关键酶基因Bju.CHS和Bju.FLS的表达量极显著增加;转Bju B.TT8的PM毛状根中关键酶基因Bju.PAL、Bju.CHS、Bju.CHI和Bju.DFR的表达量极显著增加,而在转Bju B.TT8的SY毛状根中关键酶基因Bju.CHS和Bju.DFR的表达量极显著增加。异源表达拟南芥和回补拟南芥tt8突变体试验显示,拟南芥植株叶片颜色变紫,种皮颜色加深,另外植物总黄酮含量增加,原花青素含量也显著升高,证明了Bju A.TT8和Bju B.TT8基因均参与植物类黄酮合成途径。酵母双杂交试验表明TT8和PAP2蛋白发生互作,推测两者能够协同调控油菜原花青素合成,但其分子机制仍需进一步研究。综上,本研究初步验证了Bju A.TT8和Bju B.TT8基因参与油菜原花青素合成途径,并且Bju A.TT8和Bju B.TT8有重叠功能。为油菜原花青素合成的分子机理研究和分子育种改良提供理论依据。
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