闫宗运
Plant Journal︱中国农科院郑州水果研究所王志强研究员团队研究发现GST 基因的变体能够降低桃子的花色素苷
2021-5-9 22:51
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2021年5月8日,中国农业科学院郑州水果研究所王志强研究员团队在The Plant Journal 杂志发表了题为Two loss of function alleles of glutathione-S-transferase (GTS) gene cause anthocyanin deficiency in flowers and fruit skin of peach (Prunus persica) 的研究论文,文章研究发现GST 基因的缺失能够降低桃子花朵和果皮的花色苷,从而使其变为白色,这对桃子白花,白果皮的育种具有参考价值。


花和果实的颜色是重要的农艺性状。迄今为止,尚无正向遗传学证据表明GST (Glutathione-S-transferase) 基因对桃子的白色花瓣有重要作用。

在这项研究中,遗传分析表明,白花性状是单基因遗传的,对非白花性状为隐性,并且对非白花型表现出多效性。通过集群 (混合群) 分离分析法,并结合二代测序(BSA-seq),将该性状的遗传基因座定位在3号染色体上的0.421951和3.227115 Mb之间,并使用回交1 (BC1) 群体,进一步将该基因定位在0 Mb和1.178149 Mb之间。最后,利用151个F2个体和75个BC1自花授粉(BC1S1) 群体的个体,在535.974kb和552.027kb的区间内对该基因座进行了精细定位。在该定位区间内,鉴定到一个基因Pp3G013600,其编码一个已知的转运花色素苷的蛋白GST。基因组序列数据分析表明,白花中的Pp3G013600在第三个外显子中有2 bp插入或5 bp缺失。这些变体可能由于编码蛋白提早终止,使蛋白长度分别从215氨基酸减少到167和175氨基酸,而使GST 失去功能。基于这些indel变异的遗传标记验证了128 份桃种质中GST功能缺失等位基因与白花的完全相关。通过使用病毒诱导的基因沉默技术沉默Pp3G013600,可以减少桃果实中花色苷的积累,从而进一步证实了这种相关性。

PpGST的沉默降低了桃果实花色苷的积累

综上,本研究所获得的新知识对设计关于桃白花、果皮品种的育种方案有一定的参考价值。


原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15312


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