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萝卜和白菜属间杂种硫甙基因表达与组分特征分析
1
作者
王鹏
李晓曼
+6 位作者
Holger Budahn
刘同金
宋江萍
王海平
张晓辉
阳文龙
李锡香
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1279-1286,1294,共9页
硫甙是十字花科蔬菜中重要的次生代谢物质。在不同的十字花科作物中,硫甙的种类及其降解产物不同,从而产生了各自的特殊风味与生物功能。萝卜的主要硫甙4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫甙(RAE)及其降解产物具有强力的抗癌活性;而白菜的主要硫...
硫甙是十字花科蔬菜中重要的次生代谢物质。在不同的十字花科作物中,硫甙的种类及其降解产物不同,从而产生了各自的特殊风味与生物功能。萝卜的主要硫甙4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫甙(RAE)及其降解产物具有强力的抗癌活性;而白菜的主要硫甙2-羟基-3-丁烯基硫甙(PRO)的降解产物噁唑烷硫酮,被认为有致甲状腺肿大的副作用。本研究采用高效液相色谱分析法,分析了萝卜(‘36-2’)、白菜(‘Chiifu’)以及属间杂种(DH)中硫甙组分及其含量,共鉴定出13种硫甙。萝卜中的主要硫甙是4-甲硫基-3-丁烯基硫甙(RSA)和RAE;白菜中的主要硫甙为PRO、3-丁烯基硫甙(NAP)和吲哚-3-甲基硫甙(GBC);远缘杂交种的主要硫甙则有RAE、4-戊烯基硫甙(GBN)、NAP和PRO。通过与‘36-2’的比较转录组分析,发现DH中硫甙通路基因有14个下调表达和23个上调表达,其中萝卜特有基因RsIQD1.1和RsMYB34.2下调表达,而RsMYB34.1上调表达。值得注意的是萝卜中的RsFMOGS-OX2.1在DH中显著上调表达。通过与‘Chiifu’的比较分析,发现DH中硫甙通路基因有24个下调表达和15个上调表达,其中白菜特有基因BrIPMI-SSU3.1、BrIPMDH3.1和BrMAM3.1显著上调表达。这些基因在不同物种中的表达特点与其硫甙组分的变化有关。这在一定程度上证实远缘杂交可能通过改变后代的遗传组成和基因表达而改变其硫甙组成及含量,为以属间杂种作为桥梁种质实现物种间基因交流,创制高品质十字花科新种质奠定了理论基础和技术支撑。
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关键词
硫甙
萝卜
白菜
远缘杂种
转录组
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职称材料
题名
萝卜和白菜属间杂种硫甙基因表达与组分特征分析
1
作者
王鹏
李晓曼
Holger Budahn
刘同金
宋江萍
王海平
张晓辉
阳文龙
李锡香
机构
中国农业科学院蔬菜花卉研究所/农业农村部园艺作物生物学与种质创制重点实验室
federal center for breeding research on cultivated plants
出处
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1279-1286,1294,共9页
基金
“十三五”国家重点研发计划课题(2016YFD0100204-2)
国家科技资源共享服务平台(NICGR2018-15)
+1 种基金
农作物种质资源保护项目(2019NWB037)
中国农业科学院科技创新工程协同创新任务(CAAS-XTCX2016016-4-4,CAAS-XTCX2016001-5-2,CAAS-XTCX2016017)。
文摘
硫甙是十字花科蔬菜中重要的次生代谢物质。在不同的十字花科作物中,硫甙的种类及其降解产物不同,从而产生了各自的特殊风味与生物功能。萝卜的主要硫甙4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫甙(RAE)及其降解产物具有强力的抗癌活性;而白菜的主要硫甙2-羟基-3-丁烯基硫甙(PRO)的降解产物噁唑烷硫酮,被认为有致甲状腺肿大的副作用。本研究采用高效液相色谱分析法,分析了萝卜(‘36-2’)、白菜(‘Chiifu’)以及属间杂种(DH)中硫甙组分及其含量,共鉴定出13种硫甙。萝卜中的主要硫甙是4-甲硫基-3-丁烯基硫甙(RSA)和RAE;白菜中的主要硫甙为PRO、3-丁烯基硫甙(NAP)和吲哚-3-甲基硫甙(GBC);远缘杂交种的主要硫甙则有RAE、4-戊烯基硫甙(GBN)、NAP和PRO。通过与‘36-2’的比较转录组分析,发现DH中硫甙通路基因有14个下调表达和23个上调表达,其中萝卜特有基因RsIQD1.1和RsMYB34.2下调表达,而RsMYB34.1上调表达。值得注意的是萝卜中的RsFMOGS-OX2.1在DH中显著上调表达。通过与‘Chiifu’的比较分析,发现DH中硫甙通路基因有24个下调表达和15个上调表达,其中白菜特有基因BrIPMI-SSU3.1、BrIPMDH3.1和BrMAM3.1显著上调表达。这些基因在不同物种中的表达特点与其硫甙组分的变化有关。这在一定程度上证实远缘杂交可能通过改变后代的遗传组成和基因表达而改变其硫甙组成及含量,为以属间杂种作为桥梁种质实现物种间基因交流,创制高品质十字花科新种质奠定了理论基础和技术支撑。
关键词
硫甙
萝卜
白菜
远缘杂种
转录组
Keywords
glucosinolates
radish
Chinese cabbage
distant hybrid
transcriptome
分类号
S631.1 [农业科学—蔬菜学]
S634 [农业科学—蔬菜学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
萝卜和白菜属间杂种硫甙基因表达与组分特征分析
王鹏
李晓曼
Holger Budahn
刘同金
宋江萍
王海平
张晓辉
阳文龙
李锡香
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
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