2020-04-23 10:38:00
“芽變選種”在蘋(píng)果新品種選育中應(yīng)用多年，但科研人員一直沒(méi)有找出這種方法背后的分子生物學(xué)機(jī)制。近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)陳學(xué)森教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地揭示蘋(píng)果轉(zhuǎn)錄因子MdMYB1啟動(dòng)子甲基化水平與果皮花青苷含量有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，據(jù)此研發(fā)的新技術(shù)可使蘋(píng)果育種縮短近三年。
被譽(yù)為“水果之王”的蘋(píng)果無(wú)論口感還是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在水果中都名列前茅。我國(guó)蘋(píng)果種植面積和產(chǎn)量均占世界50%以上。但選育出一個(gè)好品種動(dòng)輒需要十余年，如何縮短培育年限成為科研人員一直致力解決的難題。
果樹(shù)芽變是果樹(shù)體細(xì)胞突變的一種，是指突變發(fā)生在芽的頂端分生組織細(xì)胞中，當(dāng)芽萌發(fā)長(zhǎng)成枝條，在性狀上表現(xiàn)出與原性狀不同?？蒲腥藛T通過(guò)對(duì)芽變發(fā)生的變異進(jìn)行選擇，研發(fā)出芽變選種這一新品種選育方法。但對(duì)于果樹(shù)芽變的分子生物學(xué)機(jī)制，科研人員并不清楚。
果皮花青苷含量是影響著色程度的關(guān)鍵因素。學(xué)者們前期的研究發(fā)現(xiàn)，蘋(píng)果轉(zhuǎn)錄因子Md-MYB1能夠調(diào)控蘋(píng)果果實(shí)花青苷的合成，從而影響果實(shí)著色。陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究不同蘋(píng)果芽變品種著色差異原因，發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果轉(zhuǎn)錄因子MdMYB1啟動(dòng)子甲基化水平與果皮花青苷含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是說(shuō)MdMYB1啟動(dòng)子甲基化水平越高，果皮花青苷含量越低，果皮顏色就越淺，反之則果皮顏色就越深。
在這些理論成果支撐下，陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地研發(fā)了基于Md-MYB1基因啟動(dòng)子甲基化水平檢測(cè)的蘋(píng)果紅色芽變?cè)缙诜肿予b定技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)把常規(guī)芽變選種方法與分子技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蘋(píng)果紅色變異的早期、快速、準(zhǔn)確的鑒定，提高蘋(píng)果芽變選種效率和準(zhǔn)確度，明顯比常規(guī)芽變選種方法縮短2—3年的育種年限，并獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。（王延斌 郭翠華）
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