發(fā)現(xiàn)夏堇花的“雀斑”變異體

后藤一壽

發(fā)現(xiàn)夏堇花的“雀斑”變異體

后藤一壽

日本花卉領(lǐng)域首席專家西島隆明研究員發(fā)表了遺傳基因位移在夏堇中的應用成果。

基因位移引發(fā)遺傳變異。位移在基因組中插入位點不同，對基因表達和功能產(chǎn)生的影響不同，或削弱或增強，甚至可賦予新功能，導致基因突變或重組而產(chǎn)生新的變異個體。因此，只要發(fā)現(xiàn)基因位移活躍的個體，不用放射線、化學誘導等人工處理，也能得到新的突變個體。此外，根據(jù)位移基因的堿基序列，可以確定突變的某基因。

西島研究團隊偶然發(fā)現(xiàn)了發(fā)生變異的斑狀夏堇花瓣，并命名為“雀斑”（圖1）。此變異體花瓣斑塊一旦消失，就可恢復到原來正常顏色——紫色（回復突變）。但這種變異發(fā)生頻率較高。

圖1 夏堇的正?；ㄅc變異體“雀斑”的花

分析發(fā)生變異的基因表明，Ttf1位移插入到促進花瓣紫色色素花青素合成的TfMYB1基因組中，導致基因組產(chǎn)生變異從而紫色色素量減少。當Ttf1位移從TfMYB1基因組中發(fā)生丟失，TfMYB1基因恢復正常功能，花青素合成正常，進而花瓣顏色也恢復到原來正常的紫色。

TfMYB1基因組中轉(zhuǎn)移出的Ttf1并沒有消失，要么轉(zhuǎn)移到同基因組的其他部位，要么與其他基因組重組（圖2）。當轉(zhuǎn)移的位點在編碼區(qū)或者在編碼區(qū)附近時，或者抑制該基因組的功能，或者產(chǎn)生新的功能，從而產(chǎn)生個體變異。因此，可以在雀斑的后代中發(fā)現(xiàn)若干個變異個體。

圖2 因Ttf1的轉(zhuǎn)移引起的新突變體的產(chǎn)生

夏堇基因重組較容易，基因組分析研究活躍，適合作花卉研究模式植物。……