大豆种子颜色遗传调控机制研究进展

大豆种子颜色是重要的形态标记和进化性状,在驯化过程中种皮从黑色逐渐演变成黄、绿、褐及双色,子叶从绿色进化出黄色。深色种子中含有较多的天然色素——花色素,具有药用和营养价值。因此,种子颜色的遗传调控机制研究对进化理论和实际应用均具有重要意义。种子中色素含量及组分构成导致多样的种皮颜色,其分子调控机制复杂。本文主要阐述了控制大豆种子颜色的遗传位点、相关基因与调控机制、类黄酮生物合成途径三方面的研究进展。具体介绍了9个经典遗传位点I、R、T、O、W1、K1、G、D1、D2和相关分子标记,以及位点间的相互作用;23个调控种子颜色的相关基因,与部分基因等位变异的调控机制;相关基因参与的类黄酮生物合成途径和主要代谢产物的生理功能。通过综述归纳了大豆种皮、种脐、子叶颜色的遗传调控研究进展,利用遗传位点、基因、等位基因调控机制及类黄酮代谢途径绘制出调控网路,以期为种子外观品质及花色苷组分遗传改良等研究提供参考。

油料作物油脂合成调控研究进展

植物油脂不仅是人类可食用油的主要来源,也是人类生产生活中重要的可再生原料。本文概述了植物油脂的生物合成途径,从母体效应、QTL、GWAS等多个方面总结了油料作物油脂合成的遗传学研究进展,同时探讨了已知的油脂合成调控相关基因的功能。本文综述了该领域的研究现状,为深入了解油料作物油脂合成调控网络提供了参考,也为油料作物的分子改良和遗传育种提供了理论基础。

3个基因共调控下莱茵衣藻的转录组分析

为研究多基因调控下微藻油脂合成调控的分子机制,对acs2-cis1-dof基因共调控的莱茵衣藻藻株DLC进行转录组测序及分析,获得749个差异表达基因.通过京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)聚类分析发现,有51个差异表达基因参与碳水化合物代谢,15个差异表达基因参与脂质代谢,差异基因主要富集在甘油酯代谢、脂肪酸降解、糖酵解及糖异生、淀粉和蔗糖代谢等通路中.采用BODIPY 505/515荧光染色法检测发现,热激后莱茵衣藻藻株DLC细胞内的甘油三酯质量较野生型提高了193%,通过检测吸光度发现藻细胞的淀粉质量降低了45%,说明基因共调控不仅增强了脂质合成代谢,还使得糖代谢中的碳流重新定向.研究工作为探究基因共调控下脂质合成代谢的分子机理以及微藻产油基因工程提供理论参考.