‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体结构、叶绿素合成物质含量及相关基因表达分析

摘要：

‘金叶’弯刺蔷薇(Rosa beggeriana‘Aurea’)是弯刺蔷薇(R.beggeriana)经60Co-γ辐射处理获得的金色叶突变体.以弯刺蔷薇为对照,对‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体超微结构和光合色素含量进行分析,结果显示,‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体内基粒片层较少且垛叠稀疏不齐,叶绿体发育受到了一定程度的影响;叶绿素a和b、类胡萝卜素含量均显著低于弯刺蔷薇,但叶绿素a/b比值显著提高,属于叶绿素b缺乏型突变体.对叶绿素生物合成前体物质含量及催化其合成的关键酶基因表达分析发现,胆色素原(porphobilinogen)合成后,‘金叶’弯刺蔷薇叶片中尿卟啉原Ⅲ(uroporphyrinogen Ⅲ)、粪卟啉原Ⅲ (coproporphyrinogen Ⅲ)、原卟啉Ⅸ(protoporphyrin Ⅸ)和镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoporphyrinⅨ)含量及其合成关键酶基因RbHEMC、RbHEME1/RbHEME和RbCHLI表达水平都显著低于弯刺蔷薇,表明其叶绿素生物合成可能在由胆色素原合成尿卟啉原Ⅲ的步骤受到了阻碍.进一步对下调基因进行克隆分析,发现4个基因编码区的碱基序列在野生型和突变体之间没有差别,表明‘金叶’弯刺蔷薇叶绿素生物合成受阻不是由上述关键酶基因编码区的碱基突变造成,其叶色变异的调控机制还需要进一步探寻.

关键词：蔷薇、’金叶’弯刺蔷薇、叶色突变、叶绿素生物合成、基因克隆、表达分析

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分类号：S685.12(观赏园艺（花卉和观赏树木）)

资助基金：国家自然科学基金项目31672183;“十三五”重点研发项目2018YFD1000401;北京市科委科技计划课题D161100001916004;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项Y2017PT52;农业部园艺作物生物学与种质创制重点试验室项目

在线出版日期：2020-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2188-2200