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园林学院潘会堂教授团队揭示连翘金叶色调控新机制

  近日,《Frontier in Plant Science》在线发表了国家林业和草原局“紫薇等花卉种质创新与分子育种创新团队”负责人、北京林业大学园林学院潘会堂教授课题组题为 “Comparative transcriptome analysis identified CHLH and POLGAMMA2 in regulating yellow-leaf coloration in Forsythia” 的研究论文。

  

  连翘(Forsythia)是我国传统的早春观花灌木,是我国北方城市早春植物景观的重要组成部分,金叶连翘(F. koreana ‘Suwon Gold’)叶片黄色,观赏期长,在全光下叶色金黄,遮荫后叶色复绿。目前为止,金叶连翘叶片呈色机制尚不清晰。

  

  本研究利用连翘品种和金叶连翘的杂交群体中黄叶型和绿叶型株系为实验材料,比较了不同光强条件下叶色变化、叶片解剖结构和色素含量,发现金叶连翘的黄色主要是由叶绿素a含量降低导致的。利用比较转录组鉴定到CHLH和POLGAMMA2基因与连翘黄叶色形成相关。利用病毒诱导基因沉默体系(VIGS)与基因过表达技术,在连翘和番茄、烟草中对CHLH和POLGAMMA2基因进行功能分析,并对基因沉默株系进行了转录组测序,分析了下游基因的变化,证明CHLH和POLGMMA2通过影响连翘叶绿素合成与叶绿体发育调控黄色叶的形成。研究结果为金叶连翘分子育种奠定了理论基础。

  

  潘会堂教授为该论文通讯作者,国家花卉工程技术研究中心青年教师张曼博士和已毕业的申建双博士、吴雨桐硕士为共同第一作者。本研究在北京市科技计划(Z181100002418006)、中央高校基本科研业务费专项资金(2015ZCQ-YL-03)、北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导专项资金(2019XKJS0323)等项目的资助下完成。

  

  

图1连翘金色叶呈色分子机制解析

  

  论文链接: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1009575/full

作者:潘会堂、张曼;审稿:姚朋      |     编辑:姜玥; 审核:杨金融