大豆浅棕茸毛色基因Td的克隆与功能分析

大豆的茸毛色由T和Td两个基因控制。在显性T位点下,Td和td分别形成棕色和浅棕色茸毛表型。影响茸毛色形成的黄酮化合物由黄酮合成酶基因FNS Ⅱ-1和FNS Ⅱ-2催化合成。本研究旨在定位并克隆Td基因。遗传连锁分析结果表明Td基因由单个基因控制,定位于3号染色体上。基因组的序列比对及测序分析结果表明,td位点在R2R3-MYB转录因子(Glyma.03G258700)编码区均存在突变,导致翻译提前终止。与野生型Harosoy-T相比,基因Glyma.03G258700,FNS Ⅱ-1和FNS Ⅱ-2在Clark-td茸毛中的表达水平极低。基因FNS Ⅱ-1和FNS Ⅱ-2启动子区均包含与MYB蛋白结合的顺式调控元件。这些结果表明,野生型Glyma.03G258700可能与FNS Ⅱ基因的启动子结合,正调控其表达,提高黄酮含量,形成棕色茸毛。相反,突变型的Glyma.03G258700不能与FNS Ⅱ基因的启动子结合,黄酮含量降低,形成浅棕茸毛。因此,推测Td位点的基因为Glyma.03G258700,编码一个R2R3型MYB转录因子。