绿豆窄叶突变体vrnl9基因的精细定位与转录组分析

叶卫军; 吴泽江; 田东丰; 张阴; 张玲玲; 周斌; 《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：叶片是绿豆最重要的光合作用场所，其形态结构影响光合作用、群体结构和产量。筛选和鉴定绿豆叶形突变体材料，为探究叶片发育的分子调控机理和叶形遗传改良奠定基础。在皖科绿3号EMS（Ethyl methyl sulphonate）诱变突变体库中鉴定出1个窄叶突变体vrnl9,并对该突变体进行表型鉴定、基因定位和转录组分析。表型分析发现，窄叶突变体vrnl9叶片宽较野生型皖科绿3号显著减小，叶面积和叶柄长也显著缩减；突变体主茎退化，生育期延长10 d。在突变位点的定位中，本研究利用苏绿16-10与突变体vrnl9杂交构建的F₂群体进行遗传分析和基因精细定位。结果表明，窄叶突变体vrnl9的窄叶表型受单个隐性核基因控制（χ~2=1.40）。BSA测序分析将突变位点定位在第9染色体上0～3.1 Mb的区间内，结合图位克隆的方法，本研究将窄叶基因vrnl9定位在标记NL-15和NL-28之间354.6 kb的区间内。转录组学分析发现，与野生型皖科绿3号相比，突变体vrnl9中有182个基因的表达量发生显著改变，其中86个上调、96个下调。KEGG分析结果表明，差异表达基因显著富集在植物激素信号传导、萜类骨架的生物合成、玉米素的生物合成等代谢通路。这些研究结果为克隆窄叶基因vrnl9和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。

关键词： 绿豆 窄叶 vrnl9基因 基因定位 转录组分析