甘藍(lán)型油菜SGR基因家族的全基因組鑒定與功能分析

唐玉鳳 姚 敏 何 昕 官 梅 劉忠松 官春云 錢論文

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 / 南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心, 湖南長(zhǎng)沙 410128

油菜是我國(guó)主要種植的油料作物, 其種植面積和產(chǎn)量居世界前列。到2020年, 我國(guó)已實(shí)現(xiàn)面積、總產(chǎn)、單產(chǎn)、含油量和雙低品質(zhì)“五齊升”, 但10年來我國(guó)菜籽油和菜粕產(chǎn)量低于消費(fèi)量, 導(dǎo)致我國(guó)每年進(jìn)口大量油菜籽來滿足國(guó)內(nèi)需求。同時(shí), 隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加劇, 導(dǎo)致可用耕地面積逐漸減少[1]。因此, 提高油菜產(chǎn)量和籽粒含油量是解決國(guó)內(nèi)食用油內(nèi)需矛盾有效途徑之一。

葉綠素含量與光合能力有關(guān), 是光合作用的重要組成部分之一, 影響作物產(chǎn)量的重要生理特征[2-3]。梁穎等[4]研究發(fā)現(xiàn)油菜葉綠素含量是影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的主導(dǎo)因素。此外, 葉綠素含量不僅影響植物抗逆性、生長(zhǎng)和環(huán)境的適應(yīng)性, 同時(shí)也影響了含油量積累[5-6]。油菜種子和角果皮中葉綠素含量能直接影響光合磷酸化作用產(chǎn)生ATP和NADPH的量, 影響光合作用, 從而影響含油量的積累[7]。Hua等[8]研究表明在角果發(fā)育的過程中, 高葉綠素含量將會(huì)提高角果糖和淀粉含量等, 增加種子油脂積累。在油菜角果發(fā)育后期階段高效的光合作用也有利于含油量的積累[9]。提高作物光合作用可以從增加源的數(shù)量和改善質(zhì)的性能兩方面開展,例如控制綠葉面積、培育優(yōu)良的株型、延長(zhǎng)植株高效光能期等, 即提高光合作用進(jìn)而提高產(chǎn)量的主要途徑[10]。

滯綠基因STAY-GREEN(SGR)是綠色器官衰老與成熟的關(guān)鍵調(diào)控因子, 而滯綠基因SGR1是葉綠素降解的一個(gè)關(guān)鍵調(diào)控基因[11]。……