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油菜遗传改良团队首次制出红色油菜花

时间:2020-01-09

南湖网讯(通讯员葛宪红)近日,我校油菜遗传改良小组李载允教授的研究小组在国际期刊《Plant Biotechnology Journal》上在线发表了一篇题为《通过ORYCHOPHHRAMUS Viola Ceus Ovpap 2异位表达快速生产红花籽》的研究论文。本研究从相关油菜品种诸葛菜中克隆了控制花瓣花色苷合成的关键转录因子,并首次利用转基因技术将油菜花颜色改为红色。

油菜是我国重要的油料作物。花期集中,花量大,颜色金黄。连片开放油菜花具有很高的观赏价值和重要的旅游资源。然而,令游客稍感遗憾的是,大多数油菜都有黄色的花和少量白色的花,颜色相对单一。诸葛菜是中国特有的十字花科植物,花蓝紫色。本研究以构建的甘蓝型油菜-诸葛菜红色花瓣附加系为材料,通过比较转录组分析,鉴定并克隆了导致附加系红色花瓣产生的来自诸葛菜的花青素合成调控基因OvPAP2,并分别用35S启动子或花瓣特异性启动子构建的过表达载体转化拟南芥和甘蓝型油菜。拟南芥35启动子载体转化体在叶、茎、花萼和花瓣中显示不同程度的红色。甘蓝型油菜转化体花药明显红色,但花瓣仍为黄色。然而,具有花瓣特异性启动子的甘蓝型油菜转化体的花药和花瓣产生明显的红色。与表型相对应,这些植物红色花瓣中花青素合成途径的关键酶基因DFR和ANS的表达水平显著增加,并产生更特异的花青素。结果表明,通过野生物种基因改变油菜花的颜色是可行的。这为提高油菜花色的多样性,进一步提高油菜花的观赏价值奠定了基础。

本文第一作者是傅秦文,该研究组博士后研究员,通讯作者是葛宪宏副教授。这项研究得到了国家自然科学基金青年基金和我校自主创新基金的资助。

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评论者:李载允和熊方遒

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