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我室揭示柑橘果皮红色性状形成机制
发布时间:2019年05月17日     点击次数:

5月15日,Molecular Plant在线发表了我室邓秀新院士课题组题为“Natural variation in CCD4 promoter underpins species-specific evolution of red coloration in citrus peel”的研究论文。

 

柑橘是我国南方第一大水果,不同品种其果皮因类胡萝卜素组成和含量的多态性呈现出不同的色泽,其中红色果皮尤其吸引消费者关注,但红色果皮形成的遗传机制尚不清楚。该研究利用红橘(红色果皮)×枳(黄色果皮)的双假测交遗传群体和自然群体关联分析锁定到类胡萝卜素裂解酶编码基因CCD4b的顺式调控变异是红色果皮性状形成的主效遗传位点;基因功能验证表明超表达CCD4b能够在愈伤中产生红色果皮大量积累的两种C30脱辅基类胡萝卜素(β-citraurin和β-citraurinene);进一步的启动子活性和等位基因差异表达分析表明红色果皮柑橘品种CCD4b基因启动子区域的MITE转座子中的SNP2G可能导致红色柑橘品种中CCD4b表达量的增强,进而促进红色物质C30脱辅基类胡萝卜素的合成;最后系统进化树分析也暗示柑橘CCD4b启动子区域的变异是宽皮柑橘及其杂交种在长期进化过程中形成红色果皮性状的重要原因。

该研究以柑橘为材料揭示了植物脱辅基类胡萝卜素多态性的遗传机制,解析的遗传和分子进化机制能够为柑橘果皮红色性状的育种提供了分子标记辅助策略,对果实外观品质的遗传改良具有重要的意义。

本研究受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家柑橘现代产业技术体系、111引智计划等项目的资助。邓秀新院士和潘志勇副教授为通讯作者,博士研究生郑雄杰为第一作者。

 

 
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