近期,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所百合課題組揭示了雙色百合花(‘Tiny Padhye’)花青素苷轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)理。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《基因(Genes)》上。
百合花不僅顏色多樣,而且花瓣著色類(lèi)型變異豐富,具有重要的觀賞價(jià)值和商業(yè)價(jià)值?;ㄇ嗨剀帐前俸匣ǔ噬囊环N重要色素,它在細(xì)胞質(zhì)中合成,但需要轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡中才能使植物呈色。但到目前為止,百合花花青素苷的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制鮮有報(bào)道。揭示雙色百合花花青素苷轉(zhuǎn)運(yùn)分子機(jī)理可為花色的人工調(diào)控及分子改良提供理論依據(jù)。

該研究運(yùn)用RACE技術(shù)、生物信息學(xué)分析,亞細(xì)胞定位,互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方法研究了MATE轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在百合花花青素苷轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用。研究表明,百合花中LhDTX35基因編碼的蛋白屬于MATE基因家族中的一種重要轉(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白。表達(dá)譜分析表明,LhDTX35基因與不同發(fā)育期的百合花花青素苷的表達(dá)量呈正相關(guān),且該基因在S2時(shí)期花瓣下部有色部位高表達(dá),而在上部花瓣無(wú)色部位低表達(dá)。擬南芥突變體互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明LhDTX35基因能恢復(fù)擬南芥DTX35突變體果莢不育性和下胚軸花青素含量低的表型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,百合花中LhDTX35基因編碼的MATE類(lèi)似蛋白參與了百合花花青素苷的轉(zhuǎn)運(yùn)。
該論文以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所為第一完成單位,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所博士研究生徐華為第一作者,明軍研究員和徐雷鋒助理研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。
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來(lái)源:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所-花卉研究室