十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展
2021-01-02吴砚农郑伟尉陆伟杰臧运祥
吴砚农,郑伟尉,陆伟杰,臧运祥
(浙江农林大学 农业与食品科学学院 浙江省农产品品质改良技术研究重点实验室,浙江 杭州 311300)
十字花科Brassicaceae植物多为1年生或多年生的草本植物,包含小白菜Brassica rapassp.chinensis、甘蓝Brassica oleraceavar.capitata、油菜Brassica napus、萝卜Raphanus sativus等蔬菜作物,还有二月兰Orychophragmus violaceus等观赏植物,以及板蓝根Isatis tinctoria等药用植物等。十字花科植物中富含叶绿素,且叶与茎中的叶绿素远高于其他色素,因此外观上呈现绿色,但在彩叶植物或者叶绿素缺失植物中,由于其他色素大幅增加或叶绿素大幅减少而呈现彩色或黄色等。植物中存在着数量巨大的各类突变体,常作为研究植物生理生化机制与基因组功能的重要材料[1-3]。其中一类叶绿素缺失,植株表型黄化的突变体,称为黄化突变体[4-5]。由于黄化性状易观察,可以直观呈现植物体内叶绿素的多寡,且影响植物光合作用及生长发育,因此黄化突变体是研究叶绿素合成代谢的优良材料。本研究对十字花科植物中发现的黄化突变进行分类,总结黄化突变体形态结构及光合色素含量的变化规律,探求黄化形成原因与分子机制,归纳黄化性状遗传模式,为十字花科植物的叶绿素代谢及叶绿体发育等研究提供参考。
1 黄化突变类型及其外观特征
1.1 黄化突变类型
1.1.1 叶绿素缺失黄化突变 十字花科植物中已发现多个叶绿素缺失导致的黄化突变体。小白菜自交系‘564’和品种‘寒青’‘Hanqing’、‘华冠’‘Huaguan’中均发现黄化突变体[6-8]。杨冲等[9]从意大利引进的甘蓝杂交种Hosom自交分离后代中发现叶色黄化、植株矮小的突变体YL-1。……
