Hortic Res 精选2022 | 云南红萝卜花青素合成遗传调控机制

萝卜红色素是一类天然花青素，被广泛应用于食品、医药、化妆品制造等行业中。云南萝卜红色素占据了世界市场60%以上的份额。作为生产萝卜红色素的原材料，云南红萝卜（Raphanus sativus L.）属于红心萝卜类型，是以通海乌萝卜和兰坪紫萝卜为代表的一类富含花青素的特异种质资源，由于多年的非标准化栽培导致的种质退化问题严重影响了云南萝卜红色素的产量和品质。为了选育优质生产用种，需要进一步深入了解影响云南红萝卜花青素合成的遗传及调控机制。

2022年1月，Horticulture Research在线发表了云南省农业科学院联合云南农业大学合作完成的题为Construction of a high-density genetic map based on specific-locus amplified fragment sequencing and identification of loci controlling anthocyanin pigmentation in Yunnan red radish的研究论文。研究利用白萝卜自交系YAAS-WR1与红心萝卜自交系YAAS-RR1杂交所获得的F1、F2、BC1P1和BC1P2群体进行遗传分析，结果表明后代个体显色/非显色（PiN）和紫色/红色（PR）性状受两个遗传位点控制。利用F2群体和特异位点扩增片段测序（SLAF-seq）技术构建高密度遗传图谱（1230.16 cM），该图谱包含分布在9个连锁群中的4032个标记，标记间的平均距离为0.31 cM。性状连锁分析发现两个QTL，QAC1和QAC，对萝卜色素沉着有显著影响。利用基因结构和表达的分析在QAC1中鉴定得到与花青素合成相关的RsF3'H基因是PR性状的候选基因，在红心萝卜中该基因第二外显子中具有一个507 bp的插入，导致该基因提前形成终止密码子。在QAC2中, 鉴定到RsMYB1.3是PiN性状的候选基因，在白萝卜中该基因第一个外显子中有一个4 bp的插入导致提前引入了一个终止密码子，实验表明，RsMYB1.3可与RsTT8相互作用，并激活RsTT8和RsUFGT的表达。这些发现有助于阐明萝卜花青素合成的复杂调控机制。

云南农业大学博士研究生、云南省农业科学院园艺作物研究所的陶婧副研究员为该论文的第一作者，云南省农业科学院园艺作物研究所的李石开研究员为共同第一作者，云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所的孙一丁副研究员和云南农业大学陈丽娟教授为该论文的共同通讯作者。云南省农业科学院园艺作物研究所的汪骞副研究员、袁艺助理研究员，云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所的马继琼副研究员、许明辉研究员、杨奕助理研究员和云南农业大学硕士生张翠参与了该项研究工作。该研究得到了云南省重大科技专项（2018BB021、2019ZG001-2-5）、云南省自然科学基金项目（202101AT070053、2018FB063）和云南省农业联合项目（2018FG001-085）的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhab031

转自：“园艺研究”微信公众号

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