华中农业大学在油菜开花期遗传机制方面研究取得新进展[2020-10-21 08:06]

　　华中农业大学植物科学技术学院王晶副教授课题组在Journal of Experimental Botany杂志宣布题为“Transposon insertions within alleles of BnaFLC.A10 and BnaFLC.A2 are associated with seasonal crop -type in rapeseed”的研讨论文，相关研讨提醒了BnaFLC.A10 和 BnaFLC.A2发动子区不同转座子刺进后导致的转录水平改变，由此决议甘蓝型油菜对春化的需求，并影响生态型分解的遗传机制。
　　某些植物在生长发育进程中有必要阅历一段低温的进程才能够开花，这一进程称之为“春化”。在拟南芥中，这一进程首要受FLC（FLOWERING LOCUS C）基因操控，低温春化使其表达量下降，然后解除了其对“成花素”基因FT（FLOWERING LOCUS T）的按捺。甘蓝型油菜是我国及世界上重要的油料作物，依据其对春化时刻的需求不同，能够分为春性（开花早，根本无需春化）、冬性（开花晚，需求阅历较长时刻低温春化）和半冬性（需求中等程度的低温春化）三种生态型。我校油菜团队的前期工作标明，甘蓝型油菜具有9个FLC的同源基因，其间BnaFLC.A10发动子区一个MITE转座子的刺进在很大程度上决议了冬性甘蓝型油菜对春化的需求，而BnaFLC.A2则是决议半冬性油菜春化需求的要害基因。但MITE 详细是怎么影响BnaFLC.A10的表达以及两个基因怎么一起效果决议油菜春化需求的机制并不清楚。

　　本研讨中，对三种典型生态型油菜等位基因序列的别离、比较发现， BnaFLC.A10发动子区除冬性油菜中已发现的MITE转座子外，在半冬性油菜和春性油菜平别离具有一个4.422 kb hAT 和一个 5.625 kb LINE转座子；半冬性油菜BnaFLC.A2发动子区具有一个已知的2.833kb的刺进，而在春油菜中，其榜首内含子中具有一个810bp刺进。不同转座子的刺进与两个基因在三种类型油菜春化前叶片中的表达量、春化进程中表达的动态改变及开花时刻相对应。MITE转座子的刺进起到了增强子的效果，而5.625 kb LINE和810bp的刺进则别离导致了两个基因的缄默沉静。遗传剖析标明，带有MITE 的BnaFLC.A10和不带任何刺进的BnaFLC.A2均能够明显推延春油菜的开花时刻，两个位点一起存在使得开花时刻进一步推延，但不足以使春性油菜转变为冬性油菜。对包括有920份甘蓝型油菜天然集体的单倍型剖析标明，带有MITE 的BnaFLC.A10是决议甘蓝型油菜较强春化需求和晚开花的要害基因；无MITE存在时，不具任何刺进的BnaFLC.A2则是决议春化需求、影响开花时刻的要害基因。上述成果为油菜不同生态亚型分解的遗传解析奠定了根底，也为油菜的生育期改进供给了参阅。
　　植物科学技术学院硕士研讨生殷帅和万明为论文一起榜首作者，王晶副教授为论文通讯作者。本研讨受到了国家重点研制方案、国家天然科学基金和“973”方案的赞助。
　　论文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/eraa237 日期：2020-10-14