上位基因控制的茄子果色遗传效应解析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈锦溶

作者： 陈锦溶;吕紫见;范丽莎;游倩;李涛;宫超;孙光闻;李植良;孙保娟

作者机构：

关键词： 茄子;果色;上位基因;花青素;遗传规律

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 023 期

页码： 4729-4741

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】果实颜色是影响茄子商品价值的重要性状。通过解析两白果亲本杂交构建的F2代群体紫红果单株和白果单株特殊分离比产生的原因，为阐明茄子果实颜色形成的调控机制奠定基础。【方法】以花青素合成结构基因ANS（P）突变的白花白果母本19141、未知突变基因位点的白花白果父本19142及其紫红果F1、果色分离的F2群体为试验材料，探讨上位基因控制的茄子果色遗传规律；克隆已知的茄子果色相关D（SmMYB1）和Y（SmDFR）基因，探明父本19142突变的果色基因和方式；开发基因内分子标记，对F2进行基因分型以及与其他果皮无花青素沉着茄子亲本杂交验证，解析上位基因调控茄子果色遗传的分子基础。【结果】E4450 F2紫红果和白果单株分离比符合3对上位基因控制的27﹕37的分离比率，19141的P基因位点发生突变，基因型为DDppYY,19142的D和Y基因位点同时发生了突变，基因型为ddPPyy。克隆测序发现，19142的SmMYB1发生可变剪接，导致第2外显子跳跃。19142的SmDFR起始密码子上游-326 bp的SNP（C→G），导致启动子缺失了1个CAAT-box顺式作用元件；在第2外显子最后一个碱基G变C，发生剪切位点突变。基于SmMYB1、SmANS和SmDFR遗传变异，开发了基因内分子标记对E4450 F2单株进行基因分型，结果发现基因型与表型完全吻合；D＿P＿Y＿对应紫花紫红果表型，ddP＿Y＿基因型对应紫花白果表型，D＿ppY＿、D＿P＿yy、D＿ppyy、ddppY＿、ddP＿yy和ddppyy基因型对应白花白果表型。19142与白果自交系19147（dtdtPPYY）和绿果自交系19144（DDPPyy）分别杂交，结果发现F1果色分别为白色和绿色，果皮无花青素沉着，这进一步证明了19142是SmMYB1和SmDFR两个基因同时发生突变。【结论】2个果皮无花青素沉着的茄子亲本杂交，如果F1代果皮有花青素沉着，且F2代有花青素沉着单株和无花青素沉着果色单株分离比符合27﹕37，则是由于其中的一个亲本在花青素合成通路的1个基因位点发生了突变，另外一个亲本在花青素合成通路的另外2个基因位点发生了突变。两个果皮无花青素沉着亲本杂交，F1果皮能够合成花青素而呈现紫红，是由于3个上位基因位点D、P和Y同时处于显性状态，花青素合成得以恢复。结构基因SmANS或SmDFR突变抑制植株各个部位花青素合成；转录因子SmMYB1调控具有组织特异性，其突变抑制果皮花青素合成，却不抑制花中花青素合成。

分类号： S641.1

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