TAG | 沈阳农业大学冯辉教授团队发现BrKAO2突变引起结球白菜不能形成叶球

大白菜（Brassica rapa L. ssp. pekinensis）是十字花科芸薹属芸薹种的重要蔬菜作物，叶球是其重要的营养和食用器官，结球性是决定产量和品质的首要性状，大白菜叶球形成与发育研究历来受到重视。

2022年6月21日，Theoretical and Applied Genetics在线发表了题为“BrKAO2 mutations disrupt leafy head formation in Chinese cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis)”的研究论文，报道了在结球白菜DH系‘FT’的EMS诱变群体中，筛选到了2份不能结球的等位基因突变体nhm3-1和nhm3-2，克隆了突变基因BrKAO2，证明了BrKAO2通过调控赤霉素生物合成影响大白菜叶球形成。

A为幼苗期；B为莲座期；C-D为结球期。

整个生育期突变体nhm3-1和nhm3-2表现为叶片塌地而生，不能形成叶球。遗传分析表明突变性状由单隐性核基因控制。利用MutMap结合KASP基因分型技术确定BraA05g012440.3C为候选基因，其编码赤霉素合成关键酶基因BrKAO2。nhm3-1在BrKAO2基因第2外显子上发生一个由C到T的单碱基替换，导致编码的氨基酸由甘氨酸变成谷氨酸；nhm3-2在第2外显子不同位点上发生一个由G到A的单碱基替换，导致编码的氨基酸由丝氨酸变成亮氨酸。两个突变体叶片中的赤霉素含量均显著低于野生型。外源喷施GA3能使突变体恢复野生型表型。莲座期取叶片对野生型、突变体以及喷施GA3的突变体进行转录组测序分析，鉴定到与赤霉素生物合成、信号转导和叶球发育相关的基因表达水平发生了改变。上述研究结果证明了BrKAO2在大白菜叶球形成中起重要作用。

沈阳农业大学园艺学院冯辉教授为通讯作者，黄胜楠副教授和高玥博士为共同第一作者，刘志勇教授和李承彧博士，以及研究生薛美惠、徐均杰、廖瑞琪、尚莎玉、杨晓飞和赵永慧参与了部分工作。研究工作得到国家自然科学基金（No. 31801854）和辽宁省自然科学基金（No. 2021-MS-231）资助。

文章链接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04126-8

转自：植物生物技术Pbj

如有侵权，请联系本站删除！