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    蔬菜花卉所初步解析薔薇金色葉性狀形成的分子機制

          近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所花卉種苗課題組在解析彎刺薔薇金色葉形成的分子機制方面取得階段性進展。相關內容以“ Comparative Transcriptome Profiling Analysis Reveals the Adaptive Molecular Mechanism of Yellow-Green Leaf in Rosa beggeriana ‘Aurea’”為題發表于《植物科學前沿雜志》。


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          葉色變異在自然界中是比較常見的突變現象,葉色突變的種類很多,為園林綠化增添色彩。中國農業科學院蔬菜花卉研究所花卉種苗課題組通過輻射誘變得到的突變體,是薔薇屬植物中第一個可穩定遺傳的黃色葉突變體,具有極強的觀賞價值,但其突變的分子機理尚不清楚。


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    圖1 金色葉彎刺薔薇和綠色葉彎刺薔薇(上),金色葉形成的分子機制概況(下)


          近期,花卉種苗課題組研究人員通過轉錄組比較分析,結合細胞學顯微觀察、葉綠素含量測定等方面,初步解析了薔薇屬植物金色葉形成原因。結果發現,葉綠體合成、葉綠素合成、類胡蘿卜素合成途徑相關基因在金葉薔薇突變體中均下調表達,導致突變體中葉綠體結構發育受阻,葉綠素和類胡蘿卜素的含量降低,色素比例不平衡,導致葉片呈現出黃色。此外,金葉薔薇的光保護機制削弱,葉黃素循環相關基因下調表達,但金葉薔薇進化出特殊的抗氧化機制適應自然環境中強光條件下特有的生存策略。該研究為木本植物金色葉性狀的形成機理提供參考,為分子標記輔助育種提供參考。


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    圖2 金色葉形成的分子機理


          本研究以中國農業科學院蔬菜花卉研究所為第一完成單位和通訊單位。中國農業科學院蔬菜花卉研究所碩士生甘穎和助理研究員寇亞平為共同第一作者,葛紅研究員和楊樹華研究員為通訊作者。研究得到了十三五國家重點研發計劃項目和國家自然科學基金項目資助。

    原文鏈接 https://doi.org/10.3389/fpls.2022.845662


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