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摘要
萝卜作为重要的蔬菜作物,其叶色突变体是培育萝卜新品种的优良种质,是进行叶片色彩变异、色素合成、遗传发育调控机制等一系列研究的理想材料。以化学诱变获得的能够稳定遗传的萝卜叶色突变体mu17为材料,以突变亲本Ra9为对照,观测其植物学性状,测定了光合特性、色素含量、叶绿体超微结构,并采用qRT-PCR检测叶片花青素代谢与调控路径相关基因的表达差异。结果显示:相比于同一时期的对照Ra9植株,萝卜突变体mu17的叶片在整个营养生长期内表现为紫红色,生长较为缓慢,气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率明显升高,但净光合速率显著下降;叶绿素a、b与类胡萝卜素含量均低于对照Ra9,叶片花青素含量则显著高于对照Ra9。由此,推测花青素含量的积累和叶绿素含量的降低是突变体mu17叶色发生变化的主要因素,也是其光合作用下降、植株生长缓慢的主要原因。突变体mu17的花青素合成基因RsCHI、RsCHS、RsF3H及其调控基因RsMYB3、RsMYB4、RsMYB114、RsbHLH155表达水平,均与对照Ra9差异显著;推测RsMYB、RsbHLH等转录因子通过协同调控萝卜花青素合成相关基因RsCHS、RsCHI、RsF3H等的表达水平,促使紫红叶突变体花青素大量积累。上述从生理与分子水平上初步探究了萝卜彩叶突变体的叶色变化机理,为即将开展的突变基因精细定位与图位克隆奠定了良好基础,为改良和培育萝卜新品种提供了理论依据。
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单位南充市农业科学院; 西南大学
