2017年2月20日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝青花菜研究团队在期刊frontiers in Plant Science(2023IF=5.6,Q1)上发表了题为“Fine-Mapping and Analysis of Cgl1, a Gene Conferring Glossy Trait in Cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata)”的研究论文。论文第一作者是刘泽洲博士,通讯作者是张挣贤教授和杨丽梅研究员。
覆盖在植物外部表面的角质蜡看起来呈白色。无蜡甘蓝突变体叶面光滑,在丰富甘蓝种质资源、选育亮绿甘蓝等方面发挥了重要作用。这是利用一个新的甘蓝突变体描述蜡质生物合成基因的特征和精细定位的第一个研究。在本论文中,作者鉴定了一个亮绿色的光泽甘蓝突变体(10Q-961)。遗传分析表明,光泽性状受单隐性基因控制。对含有189个隐性个体的F2群体的初步定位结果表明,Cgl1基因位于染色体C08的末端。根据甘蓝参考基因组序列设计了几个与目的基因紧密连锁的新标记。另一个由1,172个隐性F2个体组成的群体被用来将Cgl1基因精细定位到C08SSR61(SSR标记)和C08染色体末端之间的188.7 kb区间。有33个基因位于该区域。根据基因注释和同源性分析,与拟南芥CER1同源的Bol018504基因是Cgl1基因最有可能的候选基因。对其编码区和启动子区域进行了测序,结果表明该突变株在Bol018504的第一个内含子上插入了2,722个碱基对,导致了RNA剪接位点的改变。根据FGENESH 2.6预测和序列比对,控制脂肪醛脱羧酶活性的PLN02869结构域在10Q-961突变体的Bol018504基因中缺失。作者推测,Bol018504中的插入序列可能导致了蜡质缺失甘蓝突变体。本研究为甘蓝角质层蜡质生物合成的研究奠定了基础,并为培育具有明亮绿色表型的甘蓝新品种奠定了基础。
FIGURE 1 | Plant appearance of mutant 10Q-961, wild-type 10Q-962, and the micro-structure observation of leaf blade. (a) Mutant 10Q-961, (b)wild-type 10Q-962, (c) microstructure of 10Q-961 blade ventral, (d) microstructure of 10Q-962 blade ventral.
点评:经典的定位文章,精细定位后,做了候选基因序列差异分析和表达分析,用差异标记筛选了群体,符合表型。