紫葉油菜品系XY-PL是通過甘芥雜交獲得的一個高世代重組自交系,其紫葉表型穩(wěn)定、花青素含量高、主要農(nóng)藝性狀良好,是一個潛在的高花青素育種的中間材料。為探討XY-PL紫葉表型與硫同化代謝關(guān)鍵酶APR2的關(guān)系,采用同源克隆法分別克隆了XY-PL和綠葉油菜品種中雙11號（ZS11）的APR2基因,共獲得3條差異序列,分別命名為PL-APR2、GL-APR2.1和GL-APR2.2。序列分析表明,它們均由4個外顯子和3個內(nèi)含子組成,其編碼產(chǎn)物均具有典型的葉綠體轉(zhuǎn)運肽序列,序列之間的一致性為98.2%～99.1%,在系統(tǒng)進化關(guān)系上與十字花科植物來源的APR2親緣關(guān)系最近。相對于GL-APR2.1和GL-APR2.2,PL-APR2在葉綠體轉(zhuǎn)運肽轉(zhuǎn)運功能區(qū)存在3個氨基酸殘基（51SLK53）缺失,可能影響其前體蛋白的跨膜轉(zhuǎn)運,進而影響硫的同化與利用效率。在擬南芥中過表達結(jié)果表明,PL-APR2轉(zhuǎn)基因株系在T₀—T₂代均未表現(xiàn)出紫葉表型,可能與轉(zhuǎn)化受體材料內(nèi)存在野生型AtAPR2有關(guān)。下一步將采用擬南芥apr2突變體作為遺傳轉(zhuǎn)化受體進行繼續(xù)驗證,并將對其葉... 

【文章來源】：河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020,49(02)北大核心

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【部分圖文】：

紫葉油菜XY-PL葉片顏色及上表皮顯微觀察

分析XY-PL和ZS11葉片4種主要色素含量(圖2)發(fā)現(xiàn),XY-PL總色素含量平均為2.434 mg/g,其中花青素含量平均為0.862 mg/g(占總色素含量的35.41%),葉綠素a含量平均為0.905 mg/g(37.17%),葉綠素b含量平均為0.281 mg/g(11.54%),類胡蘿卜素含量平均為0.387 mg/g(15.88%),而ZS11的總色素含量為2.057 mg/g,上述4種色素含量分別為0.025 mg/g(1.22%)、1.212 mg/g(58.92%)、0.380 mg/g(18.47%)、0.440 mg/g(21.39%)。 XY-PL葉片中的平均花青素含量約為ZS11的34.5倍,其中PL2植株花青素含量最高,達1.816 mg/g。2016年,在大田常規(guī)種植條件下,選取了10株XY-PL植株進行了農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀考察。結(jié)果表明,XY-PL株型緊湊,株高為156.78 cm,主花序長度為38.56 cm,一次有效分枝數(shù)為10.68個,有效分枝高度為58.34 cm,角果長度為5.84 cm,每角粒數(shù)為10.82粒,千粒質(zhì)量為4.44 g,單株產(chǎn)量為28.53 g。從產(chǎn)量性狀結(jié)果來看,XY-PL的多個性狀指標均接近于當(dāng)前的一些優(yōu)良甘藍型油菜品種,如1.6 m左右的株高、10個左右的一次有效分枝數(shù)、4 g左右的千粒質(zhì)量,但其主花序長度、每角粒數(shù)、單株產(chǎn)量等指標仍偏低。

從圖5可知,本研究克隆的3條APR2序列與擬南芥、油菜、蘿卜、薺菜等十字花科的APR2處于同一進化分支,說明它們在進化上具有較近的親緣關(guān)系;而單子葉來源的APR和雙子葉來源的分處于同級平行進化分支[香樟(Cinnamomum micranthum f.kanehirae)例外]。圖5還表明,不同物種的同種APR同工酶的進化親緣關(guān)系比同一物種的不同APR同工酶間的親緣關(guān)系更近。2.3 擬南芥APR2轉(zhuǎn)基因株系鑒定及葉色觀察

【參考文獻】：
期刊論文
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