MYB型转录调控因子BrSC28调控白菜型油菜粒色机制分析

【作者】 陈思； 孙夫军； 姜海燕； 赵会彦； 李加纳；

【机构】 西南大学农学与生物科技学院；

【摘要】 油菜是世界上重要的油料作物和重要的食用油来源。普通油菜籽的种皮颜色一般为黑色,在相同遗传背景下黄籽油菜具有诸多优点,因此,黄籽油菜品种的选育是油菜品质育种的一个重要目标。研究表明,粒色形成与类黄酮代谢产物密切相关,且MYB型转录因子在调控类黄酮途径各物质的积累上具有重要作用,但目前类黄酮代谢途径与油菜粒色变化的关系尚不明确。本研究利用高世代的甘蓝型油菜重组自交系定位粒色主效基因并筛选出的候选的MYB型转录因子SC28为基础,以白菜型油菜为切入点从进化的角度解析甘蓝型油菜中粒色形成机制。本研究通过克隆不同粒色材料中的BrSC28基因及启动子序列,对不同粒色材料种子各个发育时期的该基因的表达量进行分析,并筛选与BSC28互作的蛋白,分析BrSC28及其互作蛋白在白菜型油菜粒色形成过程中的作用,初步解析BrSC28调控粒色变化的分子机制。实验结果表明,BrSC28在白菜型油菜黄黑籽材料中基因序列及其蛋白序列不存在差异,但其启动子序列在粒色极端材料中存在稳定的差异,因此,我们对其在粒色差异材料种子各个发育时期的表达模式进行分析,结果表明BrSC28基因在花后15天～45天黄籽中,表达量均高于黑籽。BrSC28在黄黑籽间的表达差异是否由启动子的差异导致,需进一步实验验证。经自激活活性实验,发现BrSC28存在较强自激活活性,因此,我们通过截取BrSC28的结合结构域(编码靠近N端的108)进行酵母双杂筛库实验。通过对筛库结果进行topGO分析并结合它们在ZS11的109个不同组织器官的表达特征,初步确定了4个可能与色素合成相关的互作蛋白基因BrOP8、BrPDH1、Br92b、BrTG1,通过酵母点对点验证,BrOP8与BrSC28存在较强程度的互作,结合不同时期白菜型油菜种子转录组分析,结果表明BrOP8与BrSC28在种子中表达模式一致,均随着种子的发育基因表达量下调。因此,BrOP8与BrSC28在较大程度上可能在同一途径中发挥作用,共同调控白菜型油菜中皮色泽的形成。更多还原