李云^1,2 , 曹东^1,2 , 宗渊^1,2 , 张怀刚^1,2* , 刘宝龙^1,2*

1中国科学院西北高原生物研究所,青海省作物分子育种重点实验室,中国科学院种子创新研究院,中国科学院高原生物适应与进化重点实验室,西宁, 810008; 2中国科学院大学,北京, 100049
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19卷, 第 3 篇   
收稿日期: 2020年01月06日    接受日期: 2020年01月10日    发表日期: 2021年04月19日

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叶色是与作物的光合速率及产量紧密相关的重要性状，利用叶色突变体研究叶绿体的发育过程及调控网络，有助于揭示叶色形成的机制。在农杆菌介导的大麦幼胚遗传转化过程中，获得一个具有条纹叶片的突变体（msal），该突变株具有条纹白化的叶片、茎秆，叶鞘、幼穗及幼种，其叶绿素和胡萝卜素含量均下降。叶绿体超微结构观察显示条纹叶片突变体细胞的叶绿体数量变少，呈狭长型，结构不完整。转录组分析表明在突变体中有1004个差异基因，其中388个表达量下调，609个表达量上调。GO富集分析显示细胞组份“叶绿体”的富集频率最高，为23.0%，P值为5.74^e-07，表明“叶绿体”在转录水平上发生了改变。62个与叶绿体发育相关的差异基因在突变体中表达量均为上调，而与胡萝卜素合成相关的差异基因表达量下调。我们推测该突变体抑制了胡萝卜素的合成，影响了叶绿体发育，而作为补偿机制激活了叶绿体相关发育基因的表达。

大麦；条纹白化叶片；叶绿体；转录组