本文關(guān)鍵詞： β-胡蘿卜素 米色 SiLCYB 籽粒灌漿 表達(dá)模式　出處：《分子植物育種》2016年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：谷子是中國北方重要雜糧作物,米色是評(píng)價(jià)谷子品質(zhì)的重要指標(biāo),目前關(guān)于谷子米色的形成機(jī)制仍不明確。本研究選用米色分別為深黃、淺黃、白色和綠色的谷子品種各2個(gè),對(duì)這8個(gè)谷子品種進(jìn)行了總類胡蘿卜素含量、β-胡蘿卜素含量與米色差異間關(guān)系的分析,以及分子水平4個(gè)β-胡蘿卜素代謝相關(guān)基因在籽粒不同灌漿階段的表達(dá)模式分析,結(jié)果表明:CCI指數(shù)作為米色測(cè)定的綜合指標(biāo),可對(duì)不同品種米色差異進(jìn)行鑒定,且分別與總類胡蘿卜素、β-胡蘿卜素含量呈顯著與極顯著正相關(guān)。通過對(duì)8個(gè)品種SiLCYB基因組DNA克隆發(fā)現(xiàn),只有深黃品種JG21中出現(xiàn)序列變異,有兩個(gè)SNP位點(diǎn),且第二處單核苷酸變異使相應(yīng)氨基酸由谷氨酰胺變?yōu)榫彼�。SiLCYB表達(dá)不具有組織特異性,在葉中表達(dá)最高,莖中最低。通過對(duì)籽粒不同灌漿階段β-胡蘿卜素合成基因SiLCYB與另外3個(gè)β-胡蘿卜素代謝相關(guān)基因(SiLCYBLCYE,SiHYD,SiCCD1)的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn):SiLCYB在大多數(shù)品種中表達(dá)基本恒定,且與β-胡蘿卜素積累沒有表現(xiàn)出顯著相關(guān)性;而SiLCYE在不同品種中普遍呈現(xiàn)出與SiLCYB同增同減的表達(dá)模式,但表達(dá)水平低于SiLCYB;同時(shí)發(fā)現(xiàn)2個(gè)降解相關(guān)基因(SiHYD,SiCCD1)的表達(dá)與β-胡蘿卜素積累在灌漿特定階段表現(xiàn)出了顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。因此,推測(cè)SiLCYB與降解基因SiHYD和SiCCD1共同作用,通過影響β-胡蘿卜素和總類胡蘿卜素在籽粒中的積累,進(jìn)而影響米色的形成。
[Abstract]:Millet is an important crop in northern China and beige is an important index to evaluate the quality of millet. At present the formation mechanism of millet beige is still unclear. In this study the beige color is dark yellow and light yellow respectively. The relationship between total carotenoid content, 尾 -carotene content and beige color difference was analyzed in two white and two green millet varieties. The expression patterns of four 尾 -carotene metabolism-related genes at molecular level were analyzed at different grain filling stages. The results showed that the proportion of CCI was a comprehensive index for beige determination. The difference of beige color of different varieties could be identified, and there was a significant and extremely significant positive correlation with total carotenoid and 尾 -carotene content, respectively. The genomic DNA cloning of eight varieties of SiLCYB was found. There were only two SNP loci in JG21. The second single nucleotide variation changed the corresponding amino acid from glutamine to arginine. SiLCYB expression was not tissue specific, and the highest expression was found in leaves. The content of 尾 -carotene biosynthesis gene SiLCYB and the other three 尾 -carotene metabolism-related genes (SiLCYBLCYEN SiHYD) in different grain filling stages were compared with those of three other genes related to 尾 -carotene metabolism. SICCD1) expression analysis showed that the expression of 1% SiLCYB was almost constant in most cultivars and had no significant correlation with 尾 -carotene accumulation. The expression pattern of SiLCYE was similar to that of SiLCYB, but the expression level was lower than that of SiLCYB. At the same time, it was found that the expression of two degradation related genes (SiHYDX) and 尾 -carotene accumulation was significantly or extremely negatively correlated with 尾 -carotene accumulation at the specific filling stage. Therefore, there was a significant negative correlation between 尾 -carotene accumulation and 尾 -carotene accumulation. It is inferred that the interaction of SiLCYB with SiHYD and SiCCD1 could affect the accumulation of 尾 -carotene and total carotenoid in grains, and then affect the formation of beige.
【作者單位】： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與遺傳改良山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物工程研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(31371693;31471556;31471502) 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20131403110001) 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金(20142-07)共同資助
【分類號(hào)】：S515
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