华中农大破解油菜花变红成因

来源: 园林网  作者: 柏斌 黎芸熙  日期: 2022-8-17 9:41:22
由中国工程院院士、华中农业大学傅廷栋教授领衔的油菜遗传育种团队通过研究,揭示了油菜红色系花色形成的分子机理,破解了红色系油菜花花色成因,为油菜彩花育种打下坚实基础。

近年来,随着油菜花新品种的不断育成,品种、花色的丰富,提高了油菜花的观赏价值。各地通过广泛的推广种植和举办油菜花旅游文化节,提升知名度,拉动了乡村旅游和油菜花三产融合发展。

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油菜花田赏花游客人流如织

但对粉红、玫红、杏红、深红等红色系油菜花新品种的花色成因却并不清楚。为此,由中国工程院院士、华中农业大学傅廷栋教授领衔的油菜遗传育种团队通过研究,揭示了油菜红色系花色形成的分子机理,破解了红色系油菜花花色成因,为油菜彩花育种打下坚实基础。

五颜六色的油菜花

五颜六色的油菜花

据该团队博士研究生叶沈华介绍,该团队以浙江农科院选育的杏红花品系为材料创制了粉红花材料,通过多组学分析,发现红色花青素是导致油菜红色花瓣的主要原因,通过图位克隆及转基因验证,确定了控制油菜红色花瓣的基因。该研究明晰了各种甘蓝型油菜花的白、黄、杏红、粉红之间的显隐性关系。不同花色花瓣代谢组分析表明,杏红花色是由黄色的叶黄素和红色的花青素积累形成,而粉红花色则由无色的胡萝卜素和红色花青素积累形成。花青素中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的含量是导致花瓣中红色素积累的关键。

罗平县绵延万顷的油菜花美景如画.JPG

罗平县绵延万顷的油菜花美景如画

转录组分析表明,与黄花或白花相比,杏红和粉红花中的花青素合成路径的结构基因和3个关键转录因子基因均急剧上调表达。图位克隆了红色系花色形成的关键基因在黄或白花中几乎不表达,而在杏红或粉红花中高表达。转基因结果表明,BnaA07.PAP2启动子区域的两个片段插入是导致该基因表达被激活的原因,BnaA07.PAP2的表达又激活了整个花青素路径基因的表达,促进红色花青素在花瓣中的积累,最终导致甘蓝型油菜红色系花色的形成。  

据悉,该团队通过对不同花色的甘蓝型油菜进行杂交和选育,还创制了数十个不同深浅程度的红色系花色材料。

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关键词: 油菜花 花青素 基因

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