小麦类胡萝卜素合成途径关键基因Lcye功能分析
小麦籽粒黄色素是面粉及面制品黄度形成的主要原因,其主要成分是类胡萝卜素.ε-番茄红素环化酶(LCYE)是小麦类胡萝卜素生物合成途径的关键酶,前人对其研究多集中于QTL定位、基因克隆和分子标记开发,而基因功能和遗传调控机制尚不明确.本研究利用TILLING技术筛选EMS诱变群体,对Lcye功能及遗传调控机制进行研究,以期深入认识小麦籽粒黄色素含量形成的分子机制.在2491份M2代EMS诱变群体中共检测到21个Lcye基因的点突变,包含6个错义突变,2个同义突变和13个内含子突变,Lcye基因在该诱变群体中的突变频率为1/266.1 kb.PARSENP软件预测分析显示,M090815(C2202T)和M091648(G3284A)两个错义突变可能严重影响蛋白质功能.MEME分析结果表明,M090815和M092230(G2195A)突变位点位于Lcye基因保守结构域内.6个错义突变植株与野生型杂交构建的F2代群体中,M090815突变位点显著降低籽粒黄色素含量,证实该位点对LCYE功能具有重要影响.qRT-PCR(quantitative real-time PCR)分析也显示,M090815突变位点显著降低Lcye基因表达水平,且Lcye-B1和Lcye-D1基因表达降低趋势相似,而Lcye-A1在花后14～28 d表现出补偿效应.本研究不仅验证Lcye基因功能,也为面粉及其制品颜色性状改良提供了理论依据和种质资源.
EMS、TILLING、面粉颜色、黄色素含量、遗传育种
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本研究由国家自然科学基金项目;山东省农业科学院农业科技创新工程;中国科协青年人才托举工程;山东省农业良种工程项目
2020-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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