辣椒（Capsicum annuum L.）可用叶色突变体的筛选鉴定及叶色调控基因CaPAL功能的初步分析
发布时间：2021-12-02 10:31
辣椒是重要的蔬菜作物,亦常用作观赏植物,创制与筛选不同叶色的辣椒种质材料,对于利用苗期隐性叶色标记生产一代杂种,选育叶用辣椒品种、观赏辣椒品种,以及提高辣椒抗虫性等方面具有重要意义。然而,目前辣椒叶色基因资源匮乏,不同叶色的遗传规律与机制尚不十分清楚。鉴于此,本论文通过诱变获得了辣椒浅绿叶突变体,并结合项目组前期获得的其他辣椒叶色突变材料,分析了叶色突变体的生长发育特征和遗传机制,并探索了叶色关键基因对辣椒叶色的调控作用。主要结果如下:1.通过诱变技术筛选获得了辣椒浅绿叶突变体zylm利用甲基磺酸乙酯诱变辣椒“Zunla”种子并对其突变一代（M1）和突变二代（M2）进行调查分析发现,M1代产生了不同类型的突变且部分突变性状能够遗传。通过对M2代的筛选鉴定发现了叶色、叶形和矮化等形态学突变。其中,No.418-7单株呈现明显的生长缓慢和叶色变异,其未发现后代发生性状分离,将该突变体命名为zylm。2.叶绿素缺失导致辣椒生长发育不良,花青苷积累促进辣椒的生长通过对zylm和项目组前期获得的其他辣椒叶色突...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EMS的作用机理（祝丽英等2001）
图 1-2植物叶绿素生物合成途径（Beale 1999; Eckhardt et al. 2004）氨酰 -tRNA 还原酶（ GluTR）； 2：谷氨酸 -１ -半醛转氨酶（ GSA）； 3：胆色素原BGS）； 4：胆色素原脱氨酶（PBGD）；5：尿卟啉原 III合酶（UROS）；6：尿卟啉原UROD）；7：粪卟啉原氧化酶（CPOX）；8：原卟啉原氧化酶（PPO）；9：镁离子螯C）；10：镁原卟啉 IX甲基转移酶（ChlM）；11：镁原卟啉原 IX 单甲酯环化酶（MEPC二乙烯还原酶（DVR）；13：NADPH 原叶绿素酸酯氧化还原酶（POR）；14：叶绿素CS）；15：叶绿素酸酯氧化酶（CAO）Fig. 1-2Plant chlorophyll biosynthesis pathway(Beale 1999; Eckhardt et al. 2004)lutamy1 tRNA reductase; 2: Glutamate 1-semialdehyde aminomutase;3: Porphobilinogen Synthhobilinogen deaminase; 5: Uroporphyrinogen III synthase (UROS); 6: Uroporphyrinogerboxylase (UROD); 7: Coproporphyrinogen oxidative; 8: Protoporphyrinogen oxidase (PPOnesium chelatase (MC);10: Magnesium protoporphyrin IX methyltransferase (ChlM);11:oporphyrin IX monomethyllestercyclase(MPEC); 12: Divinyl reductase (DVR); 13: NAochlorophyllide oxidoreductase (POR);14: Chlorophyll synthase (CS); 15: Chlorophyll
AO AT1G44446 叶绿素酸酯氧化酶/Chlorophyllide a oxygen 叶绿体发育相关基因发生突变绿体的发育与叶绿素含量密切相关，其形成的主要过程如图 1-3所示：发促使叶绿体发育相关蛋白的合成，这些相关蛋白穿越前质体膜，进入质体内的内膜形成的囊泡，这些囊泡吸收前质体内的叶绿素和蛋白，并列在一起形成具有一定生物学功能的类囊体，经一系列反应后形成成熟ogson and Albrecht 2011）。叶绿体的发育受到核质基因的共同调节，这会破坏叶绿体的正常发育，从而导致叶色突变。Richly and Leister（20叶绿体中仅小部分蛋白由细胞质基因编码，而大部分蛋白的形成受细胞在模式植物拟南芥的研究中表明，影响叶绿体发育蛋白的合成和降解的响叶色突变的重要因素（Miura et al. 2007）。Mei et al.（2017）在水稻中发现叶片的叶绿素含量下降主要是由编码叶绿体发育相关蛋白的 CS引起的。黄晓群（2007）研究表明也 824ys水稻突变体中由于叶绿体发突变体呈现色素缺失的表型。因此，叶绿体作为叶绿素的载体其发育的叶色的形成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位[J]. 刘立龙,李允振,谢旭阳,徐一博,李容柏,覃宝祥. 华南农业大学学报. 2018(03)
[2]快中子辐射诱变K326突变体库的创建及初步分析[J]. 平文丽,金立锋,张小全,李正风,李雪君,张林,孙计平,孙焕,丁燕芳,俎焕新,李旭辉,侯咏,王燃. 烟草科技. 2018(01)
[3]Overexpressed BRH1, a RING finger gene, alters rosette leaf shape in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoqian Wang,Eryong Chen,Xiaoyang Ge,Qian Gong,HamamaIslam Butt,Chaojun Zhang,Zuoren Yang,Fuguang Li,Xueyan Zhang. Science China（Life Sciences）. 2018(01)
[4]一个水稻黄绿叶突变体ygl14（t）的鉴定及基因定位[J]. 林添资,孙立亭,景德道,钱华飞,余波,曾生元,李闯,龚红兵. 核农学报. 2018(02)
[5]植物叶色黄化突变分子机理的研究进[J]. 刘新亮,李先民,何小三,邱凤英,章挺. 南方农业学报. 2017(08)
[6]化学诱变在种质资源改良上的应用[J]. 张瑞成,李魏,潘素君,戴良英,刘世名. 分子植物育种. 2017(12)
[7]辣椒果皮颜色的遗传分析[J]. 丁盼盼,江海坤,刘童光,陈鹏,易建群,田红梅,王艳,方凌. 中国蔬菜. 2016(12)
[8]大豆EMS突变体种子品质鉴定[J]. 冯悟一,王楠,李朔,向凤宁. 齐鲁工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[9]紫花苜蓿体细胞胚的辐射诱变及耐盐性筛选[J]. 张学云,杨丽,范金,王瑜,袁庆华. 中国草地学报. 2015(03)
[10]植物类病变突变体及其信号传导途径[J]. 刘林,张迎信,刘群恩,李枝,曹立勇. 核农学报. 2014(10)
博士论文
[1]水稻T-DNA插入突变体库构建与利用及miRNA基因功能研究[D]. 陈志辉.华中农业大学 2015
[2]普通烟草中的白肋型烟草叶色性状遗传及其质体色素差异性研究[D]. 刘彩云.中国农业科学院 2011
[3]水稻T-DNA插入突变体侧翼序列的分离与分析及控制杂合单株低育性基因Osfbox的功能研究[D]. 张健.华中农业大学 2008
[4]水稻抗白叶枯病基因Xa23的图位克隆[D]. 王春连.中国农业科学院 2006
硕士论文
[1]水稻叶绿素合成缺陷突变体cbd1的鉴定及其功能基因的图位克隆与分析[D]. 曾召琼.南京农业大学 2016
[2]盐芥突变体库的构建及突变体的筛选[D]. 司晓娇.山东师范大学 2014
[3]毛竹Mariner-like转座子的转座特性分析[D]. 刘政捷.浙江农林大学 2014
[4]胆色素红色荧光蛋白的分子定向进化[D]. 徐金国.华中农业大学 2012
本文编号：3528262
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EMS的作用机理（祝丽英等2001）
图 1-2植物叶绿素生物合成途径（Beale 1999; Eckhardt et al. 2004）氨酰 -tRNA 还原酶（ GluTR）； 2：谷氨酸 -１ -半醛转氨酶（ GSA）； 3：胆色素原BGS）； 4：胆色素原脱氨酶（PBGD）；5：尿卟啉原 III合酶（UROS）；6：尿卟啉原UROD）；7：粪卟啉原氧化酶（CPOX）；8：原卟啉原氧化酶（PPO）；9：镁离子螯C）；10：镁原卟啉 IX甲基转移酶（ChlM）；11：镁原卟啉原 IX 单甲酯环化酶（MEPC二乙烯还原酶（DVR）；13：NADPH 原叶绿素酸酯氧化还原酶（POR）；14：叶绿素CS）；15：叶绿素酸酯氧化酶（CAO）Fig. 1-2Plant chlorophyll biosynthesis pathway(Beale 1999; Eckhardt et al. 2004)lutamy1 tRNA reductase; 2: Glutamate 1-semialdehyde aminomutase;3: Porphobilinogen Synthhobilinogen deaminase; 5: Uroporphyrinogen III synthase (UROS); 6: Uroporphyrinogerboxylase (UROD); 7: Coproporphyrinogen oxidative; 8: Protoporphyrinogen oxidase (PPOnesium chelatase (MC);10: Magnesium protoporphyrin IX methyltransferase (ChlM);11:oporphyrin IX monomethyllestercyclase(MPEC); 12: Divinyl reductase (DVR); 13: NAochlorophyllide oxidoreductase (POR);14: Chlorophyll synthase (CS); 15: Chlorophyll
AO AT1G44446 叶绿素酸酯氧化酶/Chlorophyllide a oxygen 叶绿体发育相关基因发生突变绿体的发育与叶绿素含量密切相关，其形成的主要过程如图 1-3所示：发促使叶绿体发育相关蛋白的合成，这些相关蛋白穿越前质体膜，进入质体内的内膜形成的囊泡，这些囊泡吸收前质体内的叶绿素和蛋白，并列在一起形成具有一定生物学功能的类囊体，经一系列反应后形成成熟ogson and Albrecht 2011）。叶绿体的发育受到核质基因的共同调节，这会破坏叶绿体的正常发育，从而导致叶色突变。Richly and Leister（20叶绿体中仅小部分蛋白由细胞质基因编码，而大部分蛋白的形成受细胞在模式植物拟南芥的研究中表明，影响叶绿体发育蛋白的合成和降解的响叶色突变的重要因素（Miura et al. 2007）。Mei et al.（2017）在水稻中发现叶片的叶绿素含量下降主要是由编码叶绿体发育相关蛋白的 CS引起的。黄晓群（2007）研究表明也 824ys水稻突变体中由于叶绿体发突变体呈现色素缺失的表型。因此，叶绿体作为叶绿素的载体其发育的叶色的形成。
【参考文献】：
期刊论文
[1]1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位[J]. 刘立龙,李允振,谢旭阳,徐一博,李容柏,覃宝祥. 华南农业大学学报. 2018(03)
[2]快中子辐射诱变K326突变体库的创建及初步分析[J]. 平文丽,金立锋,张小全,李正风,李雪君,张林,孙计平,孙焕,丁燕芳,俎焕新,李旭辉,侯咏,王燃. 烟草科技. 2018(01)
[3]Overexpressed BRH1, a RING finger gene, alters rosette leaf shape in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoqian Wang,Eryong Chen,Xiaoyang Ge,Qian Gong,HamamaIslam Butt,Chaojun Zhang,Zuoren Yang,Fuguang Li,Xueyan Zhang. Science China（Life Sciences）. 2018(01)
[4]一个水稻黄绿叶突变体ygl14（t）的鉴定及基因定位[J]. 林添资,孙立亭,景德道,钱华飞,余波,曾生元,李闯,龚红兵. 核农学报. 2018(02)
[5]植物叶色黄化突变分子机理的研究进[J]. 刘新亮,李先民,何小三,邱凤英,章挺. 南方农业学报. 2017(08)
[6]化学诱变在种质资源改良上的应用[J]. 张瑞成,李魏,潘素君,戴良英,刘世名. 分子植物育种. 2017(12)
[7]辣椒果皮颜色的遗传分析[J]. 丁盼盼,江海坤,刘童光,陈鹏,易建群,田红梅,王艳,方凌. 中国蔬菜. 2016(12)
[8]大豆EMS突变体种子品质鉴定[J]. 冯悟一,王楠,李朔,向凤宁. 齐鲁工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[9]紫花苜蓿体细胞胚的辐射诱变及耐盐性筛选[J]. 张学云,杨丽,范金,王瑜,袁庆华. 中国草地学报. 2015(03)
[10]植物类病变突变体及其信号传导途径[J]. 刘林,张迎信,刘群恩,李枝,曹立勇. 核农学报. 2014(10)
博士论文
[1]水稻T-DNA插入突变体库构建与利用及miRNA基因功能研究[D]. 陈志辉.华中农业大学 2015
[2]普通烟草中的白肋型烟草叶色性状遗传及其质体色素差异性研究[D]. 刘彩云.中国农业科学院 2011
[3]水稻T-DNA插入突变体侧翼序列的分离与分析及控制杂合单株低育性基因Osfbox的功能研究[D]. 张健.华中农业大学 2008
[4]水稻抗白叶枯病基因Xa23的图位克隆[D]. 王春连.中国农业科学院 2006
硕士论文
[1]水稻叶绿素合成缺陷突变体cbd1的鉴定及其功能基因的图位克隆与分析[D]. 曾召琼.南京农业大学 2016
[2]盐芥突变体库的构建及突变体的筛选[D]. 司晓娇.山东师范大学 2014
[3]毛竹Mariner-like转座子的转座特性分析[D]. 刘政捷.浙江农林大学 2014
[4]胆色素红色荧光蛋白的分子定向进化[D]. 徐金国.华中农业大学 2012
本文编号：3528262
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