沈阳农业大学发现BrKAO2突变引起结球白菜不能形成叶球

2022年6月21日，沈阳农业大学园艺学院冯辉教授团队在《Theoretical and Applied Genetics》上在线发表了题为“mutations disrupt leafy head formation in Chinese cabbage（L. ssp.）”的研究论文，研究在结球白菜DH系FT的EMS诱变群体中，筛选到了2份不能结球的等位基因突变体和，克隆了突变基因，证明了通过调控赤霉素生物合成影响大白菜叶球形成。研究表明，整个生育期突变体和表现为叶片塌地而生，不能形成叶球。遗传分析表明，突变性状由单隐性核基因控制。利用MutMap结合基因分型技术确为候选基因，其编码赤霉素合成关键酶基因。在基因第2外显子上发生1个由C到T的单碱基替换，导致编码的氨基酸由甘氨酸变成谷氨酸；在第2外显子不同位点上发生一个由G到A的单碱基替换，导致编码的氨基酸由丝氨酸变成亮氨酸。2个突变体叶片中的赤霉素含量均显著低于野生型。外源喷施GA3能使突变体恢复野生型表型。莲座期取叶片对野生型、突变体以及喷施GA3的突变体进行转录组测序分析，鉴定到与赤霉素生物合成、信号转导和叶球发育相关的基因表达水平发生了改变。研究结果证明了在大白菜叶球形成中起重要作用。