番茄果实颜色条斑形成分子机制获揭示

绿熟期和红熟期的番茄果实条斑     华中农大供图
条斑番茄果实在不同发育阶段的表型。华中农大供图
5月28日，《新植物学家》在线发表了华中农业大学教授张余洋团队*新成果。他们成功克隆了番茄果实颜色GS基因位点，揭示了转录因子TAGL1调控番茄果实颜色形成的分子机理。
园艺果实色彩斑斓是由于叶绿素和类胡萝卜素等色素多样性积累。色素不均匀分布使得番茄果实表面产生条斑表型。例如，在番茄绿熟阶段，叶绿素在果实表面差异性积累，呈现绿条斑和浅绿条斑随机分布；红熟阶段，类胡萝卜素不同组分及其含量差异造成番茄表面条斑产生。
该项研究中，通过对515份番茄核心种质资源性状调查发现，其中7份材料果实表现为条斑表型。因此条斑性状属于稀有变异。
研究团队克隆并鉴定了TAGL1基因调控番茄条斑的形成，并证实番茄条斑表型为隐性性状，由单基因控制。
在条斑突变体gs中，利用转基因技术获得的TAGL1超量转基因系和敲除系的果实都表现为无条斑表型。在绿熟阶段，相比对照gs，超量系果实表皮中叶绿素含量显著性减少，敲除系果实表皮中叶绿素含量显著性增加，这与TAGL1在浅绿条斑和绿条斑中的差异性表达相吻合。
在条斑番茄品种中，TAGL1仅在果实中差异性表达，产生了条斑表型，丰富了番茄果实颜色类型。针对保守的SNP，研究团队开发了分子标记可用于辅助选择育种。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/nph.156 0190