胡萝卜中PSY基因功能的研究

胡萝卜是积累胡萝卜素含量最多的蔬菜作物，不同颜色类型的胡萝卜中α、β-胡萝卜素含量差异较大。PSY基因是许多作物调控类胡萝卜素合成的关键基因，胡萝卜中PSY基因的表达上调可以增加转基因突变体中β-胡萝卜素含量，但在自然群体中PSY基因对α、β-胡萝卜素合成的调控机制还缺乏深入研究。胡萝卜中存在PSY1和PSY2两个基因，本项目以我国白色野生胡萝卜与欧洲桔色栽培种构建的BILs群体为试材，研究PSY1和PSY2基因在胡萝卜肉质根发育过程中表达的动态变化，以及在多种颜色类型单株中的表达差异，分析基因的等位变异对α、β-胡萝卜素含量的影响，阐明PSY1和PSY2基因在胡萝卜α、β-胡萝卜素合成中的功能及作用方式。本项研究将为揭示胡萝卜中α、β-胡萝卜素的合成机理奠定基础，并为高胡萝卜素含量种质资源筛选和新品种的培育提供一个崭新的理论和技术平台。

胡萝卜是积累胡萝卜素含量最多的蔬菜作物，不同颜色类型的胡萝卜根中α、β-胡萝卜素含量差异较大。本研究以我国白色野生胡萝卜与欧洲桔色栽培种构建的BILs群体为试材，分析DcPSY基因在胡萝卜的类胡萝卜素合成中的作用。结果表明，DcPSY在胡萝卜肉质根和叶片的类胡萝卜素的合成与积累过程中均发挥重要作用，DcPSY1和DcPSY2的表达与根中类胡萝卜素含量的积累呈显著正相关；DcPSY1在叶片的类胡萝卜素积累过程中发挥主要作用，DcPSY1、DcPSY2表达都受光照调控的影响，且DcPSY1更为敏感；不同根色材料的DcPSY1和DcPSY2序列存在碱基变异；DcPSY1和DcPSY2启动子区上的顺式作用元件不同，DcPSY1上存在更多的光响应元件，这可能是DcPSY1对光调控敏感的原因。