拟南芥种皮色素形成突变体的筛选与表型鉴定

类黄酮在植物应答各种环境胁迫和种皮发育调控中起着重要作用。通过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变筛选获得1个透明种皮突变体，与野生型拟南芥（Arabidopsis thaliana）（Col-0）相比，突变体成熟的种子颜色为黄色，其表型性状由隐性单基因控制。利用图位克隆和精细定位技术将突变基因定位于5号染色体MAH20的BAC上，是TT4（At5G13930）基因的第1 299位碱基C突变为T，使得第324位氨基酸甘氨酸突变为谷氨酸。TT4（transparent testa 4）编码1个类黄酮合成的结构基因查尔酮合酶（CHS），突变后种皮透明，种子颜色为黄色，突变体命名为tt4-1。利用功能回补突变体恢复褐色种皮表型，进一步证明了TT4在调节种皮颜色发育过程的重要作用。启动子偶联GUS基因组织表达分析显示TT4基因在植株幼苗的根、茎、叶和花中均有表达，生理表型分析结果显示与野生型相比，突变体tt4-1种子萌发早，幼苗主根短、侧根和根毛较多，成苗叶片气孔开度大和失水率高等特性。该研究将为进一步阐述TT4基因功能奠定理论依据。