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辣椒不同紫色程度叶片的光合特性及光响应模型拟合研究

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园艺学报 2018年第6期45卷 1101-1114页

作者：叶英林欧立军邹学校湖南大学研究生院隆平分院长沙410125 湖南省蔬菜研究所长沙410125 湖南省农业科学院长沙410125

以紫色叶片辣椒‘CS3’与绿色叶片辣椒‘LS1’杂交F_2代分离群体为试验材料,比较研究了从浓紫到纯绿(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)7个不同紫色程度辣椒的光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直... 详细信息

以紫色叶片辣椒‘CS3’与绿色叶片辣椒‘LS1’杂交F_2代分离群体为试验材料,比较研究了从浓紫到纯绿(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)7个不同紫色程度辣椒的光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型等4种模型进行光响应拟合,并通过比较拟合优度决定系数(R^2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(P_(n,max))、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及暗呼吸速率(R_d)等参数,分析了4个模型的差异。结果表明:(1)当光合有效辐射(PAR)达到1 200μmol·m^(-2)·s^(-1)以后,紫色程度较高的辣椒(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5)的净光合速率—光响应曲线(P_n–PAR)仍然保持着上升趋势,没有出现光饱和或光抑制现象,且气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)迅速增大,胞间CO_2浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)均维持在较高的水平;在PAR为2 000μmol·m^(-2)·s^(-1)时,Z-4的P_n最高,为(20.16±0.58)μmol·m^(-2)·s^(-1),Z-5的WUE(CO_2/H_2O)最高,为(2.02±0.01)μmol·μmol^(-1)。(2)4种模型均能较好地拟合不同紫色程度辣椒叶片P_n的光响应曲线,决定系数(R^2)在0.964~1.000之间。比较R^2得出,拟合效果优劣顺序为,直角双曲线修正模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型>指数方程模型,仅直角双曲线修正模型获得了Z-2、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7辣椒的LSP。根据直角双曲线修正模型,Z-4的LSP最大,为(2 958.41±923.48)μmol·m^(-2)·s^(-1)。得出结论,(1)紫色辣椒弱光利用能力属于中上水平,对强光具有一定的适应能力,不容易出现光饱和或光抑制现象,光合潜力较大,且暗呼吸消耗较小,有利于积累有机物,在选育耐强光的高产品种方面具有潜在的利用价值;(2)叶片紫色程度浅的辣椒有利于筛选节水型材料;(3)直角双曲线修正模型的拟合结果与实测值更为接近,且能获得更多的光合参数信息,较适用于拟合紫色辣椒光响应曲线。

关键词：辣椒紫色叶片光合作用光响应曲线光响应模型曲线拟合

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与紫色大白菜花青苷合成相关的基因

分子植物育种 2015年第11期13卷 2619-2625页

作者：张德双张凤兰于拴仓余阳俊赵岫云汪维红苏同兵卢桂香北京市农林科学院蔬菜研究中心北京100097

紫色大白菜含有花青素,是大白菜球色育种的选育目标之一。花青素常结合一个或多个糖苷形成花青苷。花青苷是黄酮类次生代谢产物,能引起植物的叶片、薹叶和根茎等呈现紫色、红色和蓝色等颜色。花青素是最强效的自由基清除剂,具有吸引昆... 详细信息

紫色大白菜含有花青素,是大白菜球色育种的选育目标之一。花青素常结合一个或多个糖苷形成花青苷。花青苷是黄酮类次生代谢产物,能引起植物的叶片、薹叶和根茎等呈现紫色、红色和蓝色等颜色。花青素是最强效的自由基清除剂,具有吸引昆虫传粉、抵御紫外线伤害等生理功能和抗氧化衰老、抗癌等保健功能。目前,紫色大白菜可追述到的来源主要有4种:紫红色芥菜、紫色小白菜、紫菜薹和紫红色芜菁。近年来,紫色大白菜新品种因其色泽艳丽、风味独特和花青苷等日益受到消费者喜爱。与大白菜花青苷合成相关基因等内容是重要的研究热点。本文结合最新研究进展,全面综述了大白菜紫色基因的来源、遗传特性、染色体定位、克隆、功能分析及与花青苷合成相关的基因表达等有关内容,为进一步开展控制不同来源的紫色大白菜花青苷合成基因的克隆和功能分析等提供参考。

关键词：大白菜(Brassica.rapa L.ssp.pekinensis) 紫色叶片花青苷基因

茶树芽叶紫化的生理生化分析及其关键酶基因的表达

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生物技术通报 2015年第1期31卷 86-91页

作者：周琼琼孙威江福建农林大学园艺学院福州350002 福建农林大学安溪茶学院福州350002

从生理生化和分子水平方面比较了茶树紫化芽叶与成熟绿色叶片的差异。结果表明,紫色幼嫩新梢中茶多酚、儿茶素总量、咖啡碱含量高于成熟绿色叶片,差异达到极显著。光合色素中,成熟绿叶样品中叶绿素及叶绿素a、b的含量、类胡萝卜素的含... 详细信息

从生理生化和分子水平方面比较了茶树紫化芽叶与成熟绿色叶片的差异。结果表明,紫色幼嫩新梢中茶多酚、儿茶素总量、咖啡碱含量高于成熟绿色叶片,差异达到极显著。光合色素中,成熟绿叶样品中叶绿素及叶绿素a、b的含量、类胡萝卜素的含量极显著高于幼嫩紫叶样品,花青素含量极显著低于幼嫩紫叶;在研究的9个花青素合成途径关键酶基因中,实时荧光定量PCR分析表明,PAL、C4H、CHS、CHI、F3H、F3'H、F3'5'H、DFR和ANS在幼嫩紫叶中均呈上调表达,从而促进花青素的合成,使芽叶呈现紫色。

关键词：茶树紫色叶片理化分析基因表达

甘蓝叶色基因ygl-1和BoPr的遗传分析及精细定位

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甘蓝叶色基因ygl-1和BoPr的遗传分析及精细定位

作者：刘小萍中国农业科学院

学位级别：硕士

甘蓝种属于十字花科芸薹属,包含了结球甘蓝、羽衣甘蓝、青花菜、花椰菜、抱子甘蓝等变种。在所有甘蓝变种中,叶色大多以绿色为主,而结球甘蓝和羽衣甘蓝两个变种的叶色变异相对更丰富,结球甘蓝叶色包括绿色、灰绿色、深绿色、紫色等;而... 详细信息

甘蓝种属于十字花科芸薹属,包含了结球甘蓝、羽衣甘蓝、青花菜、花椰菜、抱子甘蓝等变种。在所有甘蓝变种中,叶色大多以绿色为主,而结球甘蓝和羽衣甘蓝两个变种的叶色变异相对更丰富,结球甘蓝叶色包括绿色、灰绿色、深绿色、紫色等;而羽衣甘蓝叶色有紫色、红色、绿色、粉色或白色等。为深入揭示控制甘蓝叶色变异的遗传基础,本研究以不同叶色的甘蓝自交系为材料,构建分离群体对两个甘蓝叶色基因(黄绿叶和紫色叶片)进行精细定位,在精细定位区间内,根据甘蓝参考基因组注释信息筛选和克隆候选基因。主要结果如下:1.结球甘蓝黄绿叶基因ygl-1的遗传分析及基因定位以结球甘蓝黄绿叶突变体YL-1(P)及正常叶色结球甘蓝自交系01-20(P)为亲本,构建分离群体进行遗传分析,进一步验证了黄绿叶色由核隐性单基因控制,命名为ygl-1。定位结果发现ygl-1基因与InDel标记ID2和M8连锁,遗传距离分别为0.4 cM和0.35 cM。根据02-12参考基因组信息,这两个标记间的物理距离为167kb,然而当将ID2和M8比对到TO1000参考基因组时,两标记的物理距离为11.41 Mb,根据遗传图和物理图的对应关系,推测02-12基因组存在组装错误。进一步以TO1000为参考基因组重新设计引物,将ygl-1基因定位于InDel标记T1-36和T1-58之间,遗传距离分别为0.42cM和0.42 cM,物理距离为11.47Mb。重组率比正常甘蓝基因组低约20倍,表明该区间内仍存在重组抑制。上述结果表明该区段内的重组抑制并不是由于变种间的结构变异所导致的,推测可能是由于YL-1在该区段的变异导致的重组抑制。2.羽衣甘蓝紫叶基因BoPr的遗传分析和精细定位以紫叶羽衣甘蓝自交系P1835和白叶羽衣甘蓝自交系W1827为亲本,构建F和BC分离群体,遗传分析表明紫叶性状是由单显性基因控制,命名为BoPr。利用基于02-12参考基因组设计的引物将BoPr基因定位于C09的280kb物理区域内,与BoPr基因连锁的侧翼标记M17和BOID4714,遗传距离分别为4.3 cM和1.5 cM。该区段的重组率比正常水平高12倍,且侧翼标记M17和BOID4714在TO1000参考基因组中的物理距离为12.73Mb,分析可能是02-12参考基因组在该区段存在组装错误。基于TO1000甘蓝参考基因组重新进行引物设计,新设计的InDel标记BRID485和BRID490与BoPr基因连锁,遗传距离分别为0.1cM和0.2cM,两标记间的物理距离为44.8 kb(TO1000参考基因组)。在44.8 kb区域内共有7个注释基因,只有基因Bo9g058630与拟南芥AT5G42800同源(二氢黄酮醇还原酶),编码花青素合成途径中的一个重要的酶,因此我们把Bo9g058630作为BoPr的候选基因。对该基因的序列变异分析发现,在白叶亲本W1827中该基因存在大片段的插入缺失,推测这导致该基因丧失功能,从而呈现出白色叶片的表型。根据双亲候选基因的序列差异,我们设计三条引物同时加到一次PCR反应中检测双亲、F和BC群体的基因型,从而实现了该标记的共显性,将该标记命名为630-F-ZBR。

关键词：甘蓝黄绿色叶片紫色叶片遗传分析精细定位

高粱紫叶性状的遗传分析及其控制基因PL1初步定位

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安徽科技学院学报 2021年第1期35卷 35-40页

作者：沈梦茹刘丽琴李婷李杰勤刘言龙颜学慧梁缘詹秋文安徽科技学院农学院安徽凤阳233100

目的:研究控制高粱叶片的紫色基因。方法:本研究利用非紫叶高粱Tx430与紫叶高粱IS31557杂交获得F_(2)群体,并根据F_(2)代分离情况,对紫叶性状进行遗传分析和初步定位。结果:IS31557的花青素含量显著高于Tx430;IS31557花青素含量在7000 l... 详细信息

目的:研究控制高粱叶片的紫色基因。方法:本研究利用非紫叶高粱Tx430与紫叶高粱IS31557杂交获得F_(2)群体,并根据F_(2)代分离情况,对紫叶性状进行遗传分析和初步定位。结果:IS31557的花青素含量显著高于Tx430;IS31557花青素含量在7000 lx光照强度处理下显著高于2400 lx光照强度处理,说明紫叶受花青素含量的影响,且光照参与了花青素的形成;F_(1)植株叶片全部为紫色,F_(2)紫绿分离比例符合3∶1,说明紫色叶片受1对等位基因的控制,表现为显性遗传;利用已公布的高粱分子图谱中S241、GS3128、GS3152的标记对PL1基因进行了连锁分析,发现遗传距离分别为23.8、47.6、27.3 cM。结论:初步将该基因定位于第3连锁群。

关键词：紫色叶片高粱基因定位 SSR

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紫色稻颜色深浅多元化分析及种质筛选

金陵科技学院学报 2020年第2期36卷 70-73页

作者：柯裴蓓汪波周根友江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226541

为研究紫色稻颜色深浅的多元化,筛选更多紫色稻颜色深浅多元化的种质资源,以地方品种及自选品种(品系)144份紫色稻为研究材料,对紫色稻的着色部位、着色深浅度进行分析,筛选多元化紫色稻资源。结果表明,紫色稻叶片在苗期、分蘖期呈现紫... 详细信息

为研究紫色稻颜色深浅的多元化,筛选更多紫色稻颜色深浅多元化的种质资源,以地方品种及自选品种(品系)144份紫色稻为研究材料,对紫色稻的着色部位、着色深浅度进行分析,筛选多元化紫色稻资源。结果表明,紫色稻叶片在苗期、分蘖期呈现紫色,后期逐渐脱色;紫色稻种皮颜色与谷壳颜色无显著相关;紫色稻种皮、谷壳颜色深浅度呈多样化。

关键词：紫色稻紫色种皮紫色谷壳紫色叶片