羊草基因資源發掘取得新進展

羊草是一種重要的天然牧草，在中國的北方廣泛生長。不同羊草種質的種子顏色和休眠存在差異，但其相關分子機制尚不清楚，制約著羊草資源的開發及牧草新品種的培育。

中國科學院植物研究所劉公社研究組針對羊草種子顏色及休眠的分子機制開展研究，比較分析了羊草弱休眠性黃色種子和強休眠性棕色種子的轉錄譜。結果發現，羊草LcbHLH92基因的表達水平與花青素合成酶基因（ANS）和花青素還原酶基因（ANR）的表達水平呈顯著負相關；LcbHLH92有兩個轉錄本，LcbHLH92a和LcHLH92b，它們均可被ABA、低溫和氯化鈉誘導表達。研究人員發現，在擬南芥中過表達LcbHLH92a或LcbHLH92b均可顯著抑制葉片和種子中二氫黃酮醇還原酶基因（DFR）和ANS的表達水平，分別導致花青素和原花色素含量的下降，致使轉基因擬南芥的種子呈現黃色。萌發測試顯示，黃色轉基因擬南芥的種子比棕色野生型種子具有更高的發芽率（萌發速度更快）。進一步研究表明，LcbHLH92a和LcbHLH92b可能通過提高JAZs蛋白的表達量而抑制TT8、DRF、ANS和ANR的轉錄。

該研究首次揭示了LcbHLH92基因與花青素/原花色素合成及種子休眠之間的關係，為羊草種質資源發掘及新品種培育提供了基礎。成果於近日在線發表於國際學術期刊Journal of Experimental Botany。劉公社研究組博士畢業生趙品蒼和助理研究員李曉霞為論文共同第一作者，研究員劉公社和助理研究員程麗琴為通訊作者。該研究工作得到國家重點基礎研究發展計劃和國家自然科學基金的資助。

羊草LcbHLH92基因負調控花青素/原花色素的積累並影響種子休眠

來源：中國科學院植物研究所

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