沉默辣椒Lcyb和BZR1基因对其叶片类胡萝卜素积累的影响

Effects of Silencing Lcyb and BZR1 Genes on Carotenoid Accumulation in Leaves of Pepper (Capsicum annuum)

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摘要类胡萝卜素作为光合系统和抗氧化系统的重要成员,在植物的生长发育和抗逆过程中起着重要作用.为了研究辣椒番茄红素β-环化酶(lycopeneβ-cyclase,Lcyb)和芸薹素唑耐受因子1(brassinazole-resistant 1,BZR1)基因在其胡萝卜素合成中的作用,本研究以辣椒(Capsicum annuum)'陕早红'为材料,采用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术构建以烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导的Lcyb和BZR1基因TRV-VIGS瞬时沉默体系,采用叶脉注射法获得辣椒Lcyb、BZR1基因表达和RNAi株系幼苗,以未侵染辣椒植株为正常对照,TRV2-八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)基因侵染植株为阳性对照,TRV2空载体侵染植株为阴性对照,通过qRT-PCR检测沉默辣椒中Lcyb和BZR1基因表达,并测定沉默株系叶片类胡萝卜素的积累.结果表明,病毒侵染21 d后,TRV2-PDS侵染的辣椒植株叶片出现白化现象,经qRT-PCR检测发现,Lcyb和BZR1基因表达量均显著降低,且两种沉默株系辣椒叶片类胡萝卜素含量显著低于正常对照植株(P<0.05),说明Lcyb和BZR1基因参与辣椒叶片类胡萝卜素的合成.本研究对TRV介导的基因沉默在辣椒基因功能分析的研究提供了参考依据.