沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)現(xiàn)BrKAO2突變引起結(jié)球白菜不能形成葉球

2022年6月21日，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院馮輝教授團(tuán)隊(duì)在《Theoretical and Applied Genetics》上在線發(fā)表了題為“mutations disrupt leafy head formation in Chinese cabbage（L. ssp.）”的研究論文，研究在結(jié)球白菜DH系FT的EMS誘變?nèi)后w中，篩選到了2份不能結(jié)球的等位基因突變體和，克隆了突變基因，證明了通過(guò)調(diào)控赤霉素生物合成影響大白菜葉球形成。研究表明，整個(gè)生育期突變體和表現(xiàn)為葉片塌地而生，不能形成葉球。遺傳分析表明，突變性狀由單隱性核基因控制。利用MutMap結(jié)合基因分型技術(shù)確為候選基因，其編碼赤霉素合成關(guān)鍵酶基因。在基因第2外顯子上發(fā)生1個(gè)由C到T的單堿基替換，導(dǎo)致編碼的氨基酸由甘氨酸變成谷氨酸；在第2外顯子不同位點(diǎn)上發(fā)生一個(gè)由G到A的單堿基替換，導(dǎo)致編碼的氨基酸由絲氨酸變成亮氨酸。2個(gè)突變體葉片中的赤霉素含量均顯著低于野生型。外源噴施GA3能使突變體恢復(fù)野生型表型。蓮座期取葉片對(duì)野生型、突變體以及噴施GA3的突變體進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析，鑒定到與赤霉素生物合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和葉球發(fā)育相關(guān)的基因表達(dá)水平發(fā)生了改變。研究結(jié)果證明了在大白菜葉球形成中起重要作用。