文章简讯

2023年8月1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 Horticulture Research上发表了题为“Map-based cloning and CRISPR/Cas9-based editing uncover BoNA1 as the causal gene for the no-anthocyanin-accumulation phenotype in curly kale (Brassica oleracea var. sabellica)”的研究论文，论文第一作者是袁凯文博士和赵鑫雨博士，通讯作者是吕红豪研究员。

文章摘要

该研究通过将羽衣甘蓝自交系BK2019(不含花青素)与甘蓝自交系YL1(含花青素)和芥兰自交系TO1000(含花青素)杂交，产生分离群体。发现无花青苷性状是由隐性基因Bona1控制的。随后将BoNA1定位到C09上的一个256 kb的区间。在目标基因组区域发现了一个候选基因Bo9g058630，该基因与拟南芥中编码二氢拉米诺-4-还原酶(DFR-like)蛋白的AT5G42800同源。在BK2019中，在Bo9g058630的第二个外显子上发现了1个碱基对的插入，并直接产生了一个终止密码子。为了验证候选基因的功能，用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除Bo9g058630。获得了三个Bona1突变体，其中两个是完全绿色的，不含花青素，证实了Bo9g058630就是BoNA1。在所研究的其他6个无花青素甘蓝品种中，均发现了不同的BoNA1外显子插入/缺失突变，这支持了BoNA1的独立突变导致了甘蓝无花青素品种的产生。本研究加深了对甘蓝亚种花色苷积累调控机制的认识。

Figure 1. Phenotypic comparison of the green and purple traits of YL1 and BK2019.

Figure 2. Map-based cloning of BoNA1.

Figure 3. Functional verification of BoNA1 based on the results of the CRISPR/Cas9 system

Figure 4. Phenotypes resulting from the YL1 and bona1 mutations

Figure 5. Gene expression patterns of BoNA1.

Figure 6. Phenotypes and sequence analysis of BoNA1 in no-anthocyanin/anthocyanin-containing B. oleracea