文献类型： 中文期刊

作者： 张耀元 ¹ ; 路阳 ² ; 张彬 ³ ; 禾璐 ¹ ; 刘龙龙 ⁴ ;

作者机构： 1.山西农业大学农学院农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西农业大学农业生物工程研究所

2.山西农业大学农学院

3.山西农业大学园艺学院

4.山西省农业科学院农作物品种资源研究所农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室

关键词： β-胡萝卜素;米色;SiLCYB;籽粒灌浆;表达模式

期刊名称： 分子植物育种

ISSN： 1672-416X

年卷期： 2016 年 14 卷 06 期

页码： 1341-1351

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 谷子是中国北方重要杂粮作物,米色是评价谷子品质的重要指标,目前关于谷子米色的形成机制仍不明确。本研究选用米色分别为深黄、浅黄、白色和绿色的谷子品种各2个,对这8个谷子品种进行了总类胡萝卜素含量、β-胡萝卜素含量与米色差异间关系的分析,以及分子水平4个β-胡萝卜素代谢相关基因在籽粒不同灌浆阶段的表达模式分析,结果表明:CCI指数作为米色测定的综合指标,可对不同品种米色差异进行鉴定,且分别与总类胡萝卜素、β-胡萝卜素含量呈显著与极显著正相关。通过对8个品种SiLCYB基因组DNA克隆发现,只有深黄品种JG21中出现序列变异,有两个SNP位点,且第二处单核苷酸变异使相应氨基酸由谷氨酰胺变为精氨酸。SiLCYB表达不具有组织特异性,在叶中表达最高,茎中最低。通过对籽粒不同灌浆阶段β-胡萝卜素合成基因SiLCYB与另外3个β-胡萝卜素代谢相关基因(SiLCYBLCYE,SiHYD,SiCCD1)的表达分析发现:SiLCYB在大多数品种中表达基本恒定,且与β-胡萝卜素积累没有表现出显著相关性;而SiLCYE在不同品种中普遍呈现出与SiLCYB同增同减的表达模式,但表达水平低于SiLCYB;同时发现2个降解相关基因(SiHYD,SiCCD1)的表达与β-胡萝卜素积累在灌浆特定阶段表现出了显著或极显著负相关。因此,推测SiLCYB与降解基因SiHYD和SiCCD1共同作用,通过影响β-胡萝卜素和总类胡萝卜素在籽粒中的积累,进而影响米色的形成。