《Journal of Integrative Agriculture》:A single nucleotide mutation in
BrECB2 impaired RNA editing efficiency and early chloroplast biosynthesis
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本研究鉴定出花椰菜中BrECB2基因调控早期叶绿体发育及RNA编辑,其4号PPR结构域T-C单核苷酸多态性(SNP)导致丝氨酸/异亮氨酸置换,造成幼苗黄化及光合参数异常,互补系和瞬时过表达验证了BrECB2的功能。
Zifan Zhao|Feng Pan|Tianxiang Zhao|Luyao Zhang|Qingli Hou|Tianer Tang|Nan Wang|Chong Tan|Yun Zhang|Zhiyong Liu
中国辽宁省沈阳市沈阳农业大学园艺学院十字花科蔬菜遗传与育种重点实验室,邮编110866
摘要
叶绿体是进行光合作用的关键器官,而光合作用对于提高小白菜的产量至关重要。在本研究中,我们评估了小白菜自交系‘136’中的一个叶绿体发育延迟突变体‘M136’。‘M136’的新生真叶最初呈黄色,随着成熟逐渐变为绿色。其叶绿体发育、色素含量及光合作用参数均受到影响,但随着生长逐渐恢复;同时,‘M136’的叶绿素荧光参数也出现异常。通过遗传分析和群体分离分析(BSA-seq),发现该突变体表型由一个隐性基因控制,该基因为BraA06g011520.3.5C(BrECB2),该基因编码一种DYW型五重复序列(PPR)蛋白。在‘M136’中,BrECB2基因第4个PPR基序中的一个T-C单核苷酸多态性(SNP)导致苏氨酸替换为异亮氨酸。BrECB2主要在幼叶中表达。‘M136’的叶绿体RNA编辑效率受到影响,但在叶片变绿后完全恢复;在互补系中,编辑效率部分得到恢复。‘M136’中的质体编码RNA聚合酶活性未受影响。功能互补实验表明,BrECB2的短暂过表达部分恢复了突变体的表型和RNA编辑效率。综上所述,本研究表明BrECB2参与早期叶绿体发育和RNA编辑过程,为理解小白菜叶绿体发育的调控网络提供了理论依据。