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草莓颜色将可人为调控

2020-01-24 02:41:30 草莓

 
 
草莓颜色将可人为调控  
 

图1 不同样基因型森林草莓成熟期果实的照片。康春颖供图

图1 不同样基因型森林草莓成熟期果实的照片。康春颖供图

图2 野生型森林草莓“Ruegen”和RAP-ox;rap中处于不同样发育环节的花器官和果实的着色情况

图2 野生型森林草莓“Ruegen”和RAP-ox;rap中处于不同样发育环节的花器官和果实的着色情况。康春颖供图

或红或粉或白,颜色决定着草莓是否具有诱人的“外貌”。现有草莓品种大一部分为红果,少数白果品种受到人们的青睐,如“大白”和“白雪公主”等。前不久,华中农业大学专家教授康春颖课题组在Plant Biotechnology Journal在线刊登最新研究成果,表一目了然RAP基因在草莓果实着色中的应用前景。

论文通讯作者康春颖告诉《内地科学研究报》,花青素是草莓果实的主要呈色色素。该课题组前期通过EMS诱变二倍体森林草莓(Fragaria vesca)白果品种Yellow Wonder,得到了一个rap突变体。进一步研究阐明,草莓中的RAP基因编码一个谷胱甘肽S-转移酶(GST,承担将花青素从细胞质中转运到液泡中保留,是造成果实和叶柄着色的核心转运蛋白质。

研究者将RAP-ox稳定转化至rap突变体,意想不到的是,果实可以由白转红,并且与野生红果草莓不同样的是,果肉也能变红(图1)。仔细观测发现,RAP-ox果实在花期和果实早期即能积攒大批花青素(图2),原花青素含量也显著升高,这与野生型红果草莓在转色期才着色大相径庭样。

论文第一作者高绮详细介绍,进一步剖析发现,花青素途径基因在RAP-ox中并未上调解释,凡是这种变迁将会产生在蛋白质程度或分泌程度;另一个,成熟期果实的花青素化合物构成也不同样于野生型。该研究首次表一目了然提升花青素运输工作能力可以激活和带动花青素积攒。

除此之外,研究者采用CRISPR  Cas9技术在栽培草莓“宁玉”中敲除RAP基因,在T0代即得到了多个取得成功敲除RAP的株系,其果实颜色由红转白,花青素含量急剧降低;在T1代,该表型能够稳定遗传。这些结果不仅说明RAP基因可用于白果草莓育种,并且阐明基因编辑技术可以用于栽培草莓的遗传改良。

该项成果换取國家重点研发计划、國家自然科学研究基金和中央高校常规科研基金的支持。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1111/pbi.13317

 

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