硫苷及其降解产物是十字花科蔬菜重要的次生代谢产物,具有防癌抗癌作用.硫苷合成基因(MAMs,methylthioalkylmalate synthases)负责硫苷侧链的延伸,MAM1催化生成短链脂肪族硫苷而MAM3催化生成长链脂肪族硫苷,因此MAM基因影响了硫苷成分的多样性.本研究利用大白菜和结球甘蓝自交系,从苗期到莲座期取样测定硫苷含量及MAM的相对表达量,分析有益硫苷在两者之间的积累差异以及M4M基因的表达调控作用.结果显示,从苗期到莲座期结球甘蓝的硫苷含量平均值均高于大白菜,大白菜中侧链长度为5C和4C脂肪族硫苷:4-戊烯基硫苷(GBN,glucobrassicanapin)和3-丁烯基硫苷(NAP,gluconapin)含量较高,而结球甘蓝中3C和4C脂肪 族硫苷:3-甲基 硫氧丙基硫苷(IBE,glucoiberin)、2-丙烯基硫苷(SIN,sinigrin)和4-甲磺酰基丁基硫苷(GRA,glucoraphanin)含量较高,有益硫苷SIN和GRA在结球甘蓝中的含量显著高于大白菜.在大白菜和结球甘蓝中分别发现7个MAM拷贝基因,同源基因比较发现M4M1和MAM3的相对表达量在两者之间存在显著差异.大白菜中BraMAM1.1和BraMAM1.2的表达量显著低于结球甘蓝同源基因BoMAM1.1和BoMAM1.2的表达量,而BraMAM3.2和BraM4M3.3的表达量显著高于结球甘蓝同源基因BoMAM3.1的表达量;并且结球甘蓝中3C脂肪族硫苷含量与BoMAM1.1的表达量呈显著正相关,大白菜中5C脂肪族硫苷含量与BraMAM3.2的表达量呈显著正相关.由此推测可能是BraMAM1.1的低表达而BraMAM3.2的高表达,导致了大白菜中3C脂肪族硫苷SIN积累极少而5C脂肪族硫苷GBN积累较多.

大白菜;结球甘蓝;硫苷;MAM基因;表达分析

汪珊;康俊根;冯大领;卢银;杨锐;史凯林;刘梦洋;王彦华;徐东辉;赵建军

华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室/河北省产业协同创新中心/河北农业大学园艺学院,保定071001;北京市农林科学院蔬菜研究中心/农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京100097;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081

植物遗传资源学报

[1]汪珊;康俊根;冯大领;卢银;杨锐;史凯林;刘梦洋;王彦华;徐东辉;赵建军-.大白菜和结球甘蓝硫苷及MAM基因表达分析)[J].植物遗传资源学报,2022(05):1321-1333

methylthioalkylmalate,MAM1,MAM3,M4M,glucobrassicanapin,gluconapin,glucoiberin,glucoraphanin,M4M1,BraMAM1,BoMAM1,BraMAM3,BraM4M3,BoMAM3

大白菜,结球甘蓝,基因表达分析,降解产物,十字花科蔬菜,次生代谢产物,防癌,抗癌作用,MAMs,synthases,化生成,脂肪族,长链,研究利用,自交系,苗期,莲座期,硫苷含量,相对表达量,表达调控,侧链长度,5C,4C,戊烯,GBN,丁烯,NAP,3C,丙基,IBE,SIN,sinigrin,酰基,基丁,丁基,GRA,拷贝,同源基因,低表达,极少

0.181282