《甘藍型油菜種皮色澤轉錄調控因子BnMYB47的功能分析》是依託西南大學，由曲存民擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：甘藍型油菜種皮色澤轉錄調控因子BnMYB47的功能分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曲存民
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
甘藍型黃籽油菜菜籽品質和含油量較高，榨取後餅粕飼用價值進一步提高。項目組已通過對色澤主效QTL（BnSCA09）的精細定位將QTL區間縮小為約60kb，通過全區間基因克隆和轉基因結果分析，發現BnMYB47調控影響了油菜種皮色澤的變化，該基因屬R2R3-MYB轉錄因子，但具體功能和分子機制尚不明確。因此，本項目擬以超表達和RNAi干擾的轉基因後代為對象，主要工作包括：（1）轉基因植株表型鑑定與種皮發育的細胞學分析；（2）種皮發育過程中類黃酮組分與關鍵酶活性等生理生化指標測定；（3）BnMYB47亞細胞定位及參與類黃酮代謝途徑的調控作用機制；（4）採用RNA-seq和ChIP-seq等技術手段，獲取BnMYB47的下游靶基因調控作用位點，揭示其功能與分子調控機制，進一步確定BnMYB47在甘藍型黃籽形成中的作用，將有助於提高對甘藍型黃籽性狀形成的分子遺傳機制的認識，為甘藍型黃籽油菜育種實踐奠定基礎。
結題摘要
甘藍型黃籽油菜菜籽品質和含油量較高，榨取後餅粕飼用價值進一步提高。前期研究結果表明BnMYB47可能參與調控影響了油菜種皮色澤的變化，但具體功能和分子機制尚不明確。因此，本項目主要工作包括：（1）轉基因植株表型鑑定與種皮發育的細胞學分析；（2）種皮發育過程中類黃酮組分與關鍵酶活性等生理生化指標測定；（3）鑑定BnMYB47生物學功能，進一步確定BnMYB47在甘藍型黃籽形成中的作用。通過本項目的順利實施，獲得了穩定遺傳的黃籽株系，與對照相比，RNAi株系轉色延遲，含油量在RNAi株系中升高5%，在超表達株系中降低2.5%。石蠟切片分析結果表明，在RNAi轉基因株系中色素和多酚類化合物也顯著降低。利用LC-MS方法共檢測到27種主要的類黃酮組份，主要包括表兒茶素、山奈酚、異鼠李素和花青素苷及其衍生物等次生代謝產物。其中8種物質存在顯著差異，主要包括Procyanidin B2[DP2], Epicatechin, Km-3-O-glucoside-7-O-glucoside, [DP3], [DP3]-2, Is-O-glucoside-sulfate, [DP2]-2, Quercetin-3-O-glucoside，說明BnMYB47可能參與了這些代謝產物的合成。同時，我們測定了可溶性與不溶性原花色素，其結果表明不溶性原花色素含量可能是引起種皮顏色差異的主要原因。同時，在抑制BnMYB47表達後，還顯著降低了PAL、PPO和POD活性，而超表達後，三種酶活性均明顯升高。通過RNA-seq和qRT-PCR分析發現在抑制BnMYB47基因表達後，苯丙烷與類黃酮途徑的關鍵基因PAL、TT4、TT6、TT7、TT3和TT18等關鍵基因在種皮發育中後期也顯著受到抑制表達，說明基因BnMYB47直接或間接參與調控了甘藍型油菜苯丙烷與類黃酮途徑的代謝。因此，本項目的深入研究將有助於提高對甘藍型黃籽性狀形成的分子遺傳機制的認識，為甘藍型黃籽油菜育種實踐奠定基礎。通過本項目研究，共發表論文11篇，（其中SCI收錄7篇），申請專利1項，在國際會議中做報告2次；培養研究生2名。
