在有色素的紫色玉米的周骨中积累的安托西亚尼的比较转录学
Anderson A Holly1, Paulsmeyer N Michael2, Juvik A John3
1Department of Crop Sciences, University of Illinois, Urbana-Champaign, Urbana, IL, 61801, USA.
概括
研究人员确定了关键基因 (Pl1,Lc1,P1,Wrky33),这些基因可以增强玉米皮的安托西亚尼色素. 这些发现支持开发紫色玉米用于天然食品色素,并了解色素化机制.
科学领域:
- 植物遗传学和分子生物学
- 农业科学 农业科学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 安西安素是植物颜料,具有作为天然食品染色剂的应用.
- 玉米皮色素是一种复杂的特征,受多种遗传因素的影响.
- 开发具有增强的,组织特异性安托西亚尼含量的玉米系对于育种是可取的.
研究的目的:
- 为了确定关键的调节基因,负责在玉米中增强的安东素积累.
- 在新开发的紫色玉米线中,对周围皮肤色素的遗传基础进行表征.
- 探索这些基因在培育天然食品色素方面的潜力.
主要方法:
- 整体内皮骨和内皮骨部分的RNA测序 (RNA-seq).
- 大量分离剂分析以确定主要的色素定位点.
- 使用超高压液体染色学 (UHPLC) 来量化安托西亚宁.
- 权重基因同表达网络分析 (WGCNA).
主要成果:
- 鉴定了叶子颜色1 (Lc1) 和紫色植物1 (Pl1) 作为围皮颜色的主要贡献者.
- 发现了青铜2 (Bz2),Pericarp color1 (P1) 和WRKY转录因子33 (Wrky33) 作为重要的调节因素.
- 在授粉后15至20天 (DAP) 期间,观察到安托西亚宁积累的显著增加.
结论:
- Pl1,Lc1,P1和Wrky33对于增强玉米骨中的安托西亚宁含量至关重要.
- 这些基因的上调表明,一个独特的MBW蛋白质复合体参与着色素的形成.
- 已识别的候选基因可以用于天然色素的育种计划,并阐明色素机制.
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