BrGOLDEN基因调控大白菜金黄色内叶的遗传和分子机制研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 宋超

作者： 宋超;章时藩;李菲;张慧;孙日飞;刘伟;李国亮;张淑江

作者机构：

关键词： 大白菜;类胡萝卜素;金黄心;橘红心;调控机制;遗传规律;分子标记;生物育种

期刊名称： 蔬菜

ISSN： 1001-8336

年卷期： 2025 年 0Z1 期

页码： 108-121

摘要： 金黄心大白菜和橘红心大白菜都富含类胡萝卜素，颜色亮丽，广受欢迎，因此，内叶颜色成为大白菜新品种选育的重要目标性状之一，但是其调控机制尚不清晰。本研究利用金黄心和橘红心大白菜构建回交群体，并通过开发金黄心性状的BrGOLDEN基因和橘红心性状的Bror基因性状的分子标记，对BrGOLDEN和Bror的互作规律进行初步的分析；对成熟期金黄心大白菜和浅黄心大白菜的内叶进行转录组测序(RNA-seq)分析，了解类胡萝卜素代谢途径相关基因的表达；对BrGOLDEN启动子进行克隆并分析关键顺式作用元件，同时利用5'截短启动子克隆及GUS染色探究BrGOLDEN启动子的核心功能区域。遗传规律结合分子标记结果表明：显性基因BrGOLDEN与隐性基因Bror非独立遗传，Bror基因对BrGOLDEN基因表现为上位效应，即BrGOLDEN基因与Bror同时存在时，仅表现橘红心表型。转录组数据显示：金黄心大白菜中2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)前体合成途径及类胡萝卜素合成途径相关基因的表达量基本都比浅黄心大白菜高；类胡萝卜素合成途径中合成八氢番茄红素聚合酶(PSY)、玉米黄质环氧化酶(ZEP)的基因表达量基本都高于途径上其他的基因，表明BrGOLDEN基因可能通过调控类胡萝卜素合成途径的起始和结束的相关基因来控制金黄心大白菜合成更多的类胡萝卜素。启动子功能分析结果表明：在启动强度上，不同缺失长度的启动子表现不同，并且BrGOLDEN基因启动子的核心作用元件可能在-1 111 bp到-601 bp；在该区间内存在着参与水杨酸反应的顺式作用元件、对厌氧诱导必不可少的顺式调节元件以及参与干旱诱导的MYB结合位点，说明该区间可能存在着一些转录因子在上游调控BrGOLDEN基因的表达，从而导致不同类型的大白菜内叶类胡萝卜素的差异积累。这些发现为进一步探究BrGOLDEN的分子调控机制提供了一定依据。

分类号： S634.1

  • 相关文献

[1]大白菜橘红心类胡萝卜素组分及其基因分析. 李佩荣,张淑江,章时蕃,李菲,张慧,刘新艳,武剑,王晓武,孙日飞. 2014

[2]大白菜生物育种研究进展. 张斌,苏同兵,李佩荣,辛晓云,于拴仓. 2025

[3]橘红心黄瓜类胡萝卜素的积累与变化规律探究. 刘思宇. 2017

[4]南瓜果皮颜色性状遗传与调控机制研究进展. 段颖,胡军,向成钢,陈花,王长林. 2016

[5]甘蓝花瓣黄色基因的遗传及其定位. 韩风庆,方智远,杨丽梅,刘玉梅,庄木,吕红豪,李占省,张扬勇. 2015

[6]橘红心大白菜遗传育种研究进展. 丁谦,杜立忠,陈士亮,李景娟,张一卉,王凤德,李化银,高建伟. 2014

[7]花椰菜生物育种技术研究进展. 杨迎霞,姚星伟,孙德岭. 2025

[8]大白菜花色和球色遗传规律的研究. 张德双,张凤兰,徐家炳. 2003

[9]抗根肿病大白菜材料SSR分子标记的初步筛选. 兰梅,张丽琴,徐学忠,胡靖锋,杨红丽,杨鼎,李崇娟,和江明. 2023

[10]大白菜的类胡萝卜素种类鉴定. 陈鹏飞,刘栓桃,张志刚,李巧云,赵智中,薛林宝. 2011

[11]高温胁迫对大白菜类胡萝卜素的影响. 尹莲,孙玉东,罗德旭,刘璐,张雪莲,白甜,顾妍,王林闯,许文钊,赵建锋. 2024

[12]十字花科蔬菜抽薹开花性状的调控机理和分子育种研究进展. 汪精磊,李锡香,邱杨,张晓辉,沈镝,王海平,孙玉燕,段蒙蒙. 2015

[13]家养水貂毛色遗传研究进展及展望. 宋兴超,张海华,徐超,王雷,丛波,刘琳玲,杨福合. 2015

[14]黄瓜黄色子叶突变体遗传及相关AFLP标记. 王惠哲,李淑菊,杨瑞环,管炜. 2012

[15]黄瓜抗枯萎病研究进展. 李亚莉,侯栋,岳宏忠,张东琴. 2018

[16]甘蓝无蜡粉亮绿突变体材料LD10遗传规律及分子标记研究. 刘东明,杨丽梅,唐俊,刘泽洲,方智远,刘玉梅,庄木,张扬勇,孙培田,李景涛. 2014

[17]黄瓜白粉病抗性遗传规律及分子标记研究进展. 刘苗苗,刘宏宇,顾兴芳,张圣平,苗晗. 2009

[18]甘蓝无蜡粉亮绿突变体材料LD10遗传规律及分子标记研究. 刘东明,杨丽梅,唐俊,刘泽洲,方智远,刘玉梅,庄木,张扬勇,孙培田,李景涛. 2015

[19]亚麻白粉病研究进展. 赵德宝,谢冬微,杨学,路颖,姚玉波,陈晶. 2016

[20]橘红色花菜薹突变体的发现和研究. 张德双,张凤兰,余阳俊,赵岫云,于拴仓,汪维红,徐家炳,卢桂香. 2013

作者其他论文 更多>>

微信小程序