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作者:马梦如;李旖梅;王召军;高嘉宁;敬格格;崔红;
单位:河南农业大学烟草学院;
摘要:【背景和目的】豫烟11是由8306与MSK326杂交而来的烤烟品种,因其父本8306腺毛分泌物中含有赖百当二萜而具有晾晒烟的香气特征。为彰显豫烟11的烤烟特色香气风格,对其腺毛分泌物的含量和组成进行定向改良。【方法】利用8306-1(NtCPS2敲除的8306)与MSK326杂交获得豫烟11-1,利用8306-2(NtCPS2、NtCycB2共同敲除的8306)与HK326(NtCycB2敲除的K326)杂交获得豫烟11-2,对其农艺性状、腺毛形态和腺毛分泌物进行测定,并对相关基因序列及表达水平进行分析。【结果】(1)分子检测表明,豫烟11-1、豫烟11-2中的NtCPS2均为突变型;豫烟11-1中的NtCycB2为野生型,而豫烟11-2中的则为突变型。(2)田间试验表明,豫烟11-1、豫烟11-2生长发育正常,农艺性状与豫烟11基本一致;豫烟11-1腺毛密度与豫烟11相比无显著差异,豫烟11-2腺毛密度比豫烟11提高了40.6%;豫烟11-1、豫烟11-2腺毛分泌物中均不含有赖百当二萜,豫烟11-1腺毛分泌物含量与豫烟11相比无显著变化,豫烟11-2腺毛分泌物含量比豫烟11提高了70.2%。(3)qRT-PCR分析表明,豫烟11-1中二萜合成相关基因NtCPS2、NtABS、NtCBTS、NtCYP71D16的表达量与豫烟11相比无显著差异,但在豫烟11-2中则显著提高,而二萜合成上游基因NtGPPS、NtGGPPS的表达量在3个株系间无显著变化。【结论】本研究利用NtCPS2和NtCycB2基因突变,实现了豫烟11腺毛密度、腺毛分泌物组分和含量的定向改良,为针对上述性状的分子育种提供了范例。
关键词:烟草;腺毛;豫烟11;叶面化学成分
基金资助:中国烟草总公司烤烟基因组计划和生物育种重大专项项目“烤烟叶面化学成分的分子调控和定向改良”(110202101005(JY–05)); 河南省烟草公司科技项目特征香韵烤烟品系提高浓香型原料工业可用性的应用研究(2021410000240025)