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工业大麻EMS突变体及大麻素合成相关基因表达分析

文献类型： 中文期刊

作者： 刘永蓓;张小雨

作者机构：

关键词： 工业大麻;EMS突变体;大麻素;基因表达

期刊名称：植物遗传资源学报

ISSN： 1672-1810

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 工业大麻（Cannabis sativa L.）是一种应用在造纸、医疗保健、纺织等领域的高价值经济作物。创制工业大麻新种质是开展品种选育、创新种质资源、开展功能基因组研究的重要基础。本试验利用甲基磺酸乙醋（EMS）构建了中大麻资4号的突变体群体。通过设置8个EMS诱变剂浓度梯度处理，明确了0.8%EMS处理浓度对中大麻资4号诱变效果最好。对2000粒中大麻资4号种子进行诱变后，M1共成苗644株，出苗率为32.2%，其中包括叶色、花序和株高变异单株90株，突变率为13.98%。对M1突变体进行大麻二酚（CBD）含量测定，获得3个高CBD和2个低CBD含量突变株；通过测序发现CBD含量突变体中5个大麻素关键催化酶基因（CsPT4-EXP、CsOAC1-EXP、CsOLS1-EXP、CsCBDAS-EXP和CsTHCA-EXP）及其启动子区域DNA序列均未发生突变，但是CBD含量突变体中以上5个催化酶的表达水平较对照出现显著变化。由此推断，EMS处理导致了突变体中影响CBD代谢途径的调控基因突变进而调控CBD合成途径催化酶的表达，最终表现为突变体花头中CBD含量显著变化。本研究通过创制EMS突变体群体为工业大麻育种提供了优异种质资源，也为进一步解析大麻素合成代谢途径的调控机制及挖掘相关基因提供良好材料和基础。

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