新疆土桃果皮纯色形成与PpMYB10.1启动子变异的关系OA北大核心

【目的】探究新疆土桃资源果皮纯色形成的分子机理,为选育果皮纯色桃新品种提供理论依据。【方法】通过对85株新疆土桃实生后代和3个栽培品种的果皮颜色进行表型调查,利用GUS染色检测不同长度PpMYB10.1启动子活性,在PlantCARE(https://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)网站上预测不同材料PpMYB10.1启动子的作用元件,用PCR克隆鉴定88份材料PpMYB10.1启动子上5243 bp转座子插入和483 bp缺失的基因型,利用双荧光素酶试验验证Pp.4G186800对PpMYB10.1的激活转录。【结果】根据果皮颜色,将85株新疆土桃实生后代分为纯色和红色两类,多数单株表现为纯色(绿色、浅黄色),果皮不积累或极少积累花色苷,与全红品种‘中桃金蜜’相比,其果皮花色苷含量和PpMYB10.1表达量明显降低。通过GUS染色检测启动子变异对其活性的影响,结果显示,当PpMYB10.1启动子上存在5243 bp插入时,果盘蓝色变浅,表明活性减弱;而携带483 bp缺失后,果盘蓝色加深,表明启动子活性增强,启动子上插入/缺失影响了其活性;新疆土桃实生后代的PpMYB10.1启动子均不存在5243 bp插入和483 bp缺失。克隆了土桃PpMYB10.1启动子序列,并将启动子顺式作用元件分为4类:光响应元件、植物激素响应元件、非生物胁迫和生长发育响应元件及一些未知功能的元件。由于土桃实生后代成熟较晚,鉴定了成熟期调控基因Pp.4G186800的基因型,均为0 bp/0 bp;通过双荧光素酶试验发现Pp.4G186800能够结合PpMYB10.1启动子,当PpMYB10.1启动子存在483 bp缺失时,Pp.4G186800(+9 bp)与PpMYB10.1启动子形成“强强联合”,可能促进早熟桃果皮花色苷积累。而在晚熟桃中,Pp.4G186800(-9bp)对PpMYB10.1启动子无促进作用;反之,若PpMYB10.1启动子无483 bp缺失时,其本身活性弱,尽管Pp.4G186800对PpMYB10.1启动子有作用,但影响甚微。【结论】新疆土桃果皮纯色与PpMYB10.1启动子上的插入和缺失变异无直接关系,在早、中熟品种中,Pp.4G186800可激活PpMYB10.1的转录,有助于花色苷合成;而晚熟桃中Pp.4G186800对PpMYB10.1的作用减弱或消失。