【摘 要】
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莴苣,包含叶用莴苣（生菜）和茎用莴苣（莴笋）,为菊科莴苣属一年或两年生草本植物,在世界范围内广泛种植,是大众喜爱的主要蔬菜之一。生菜叶缘卷曲性状是重要的农艺性状之一,影响着生菜的感官品质。实验室前期利用散叶生菜S1和油麦菜Y37将控制生菜叶缘卷曲性状的候选基因定位于5号染色体252.34 Mb-253.35Mb区域范围内。本课题对定位区间的16个基因逐一进行功能注释,发现其中一个基因为拟南芥TCP
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莴苣,包含叶用莴苣（生菜）和茎用莴苣（莴笋）,为菊科莴苣属一年或两年生草本植物,在世界范围内广泛种植,是大众喜爱的主要蔬菜之一。生菜叶缘卷曲性状是重要的农艺性状之一,影响着生菜的感官品质。实验室前期利用散叶生菜S1和油麦菜Y37将控制生菜叶缘卷曲性状的候选基因定位于5号染色体252.34 Mb-253.35Mb区域范围内。本课题对定位区间的16个基因逐一进行功能注释,发现其中一个基因为拟南芥TCP4的同源基因,因此将其作为控制生菜叶缘卷曲性状的候选基因,命名为LsTCP4。进一步对LsTCP4进行结构注释,发现在卷叶亲本S1中该基因下游区域存在一个约5 kb的反转录转座子插入。本文研究结果如下:1.利用荧光定量PCR对分离群体中三种表型植株叶片中的LsTCP4进行表达量鉴定,结果显示平叶植株LsTCP4的表达量最高,中间型植株LsTCP4的表达量次之,卷叶植株LsTCP4的表达量最低,表明反转录转座子的插入影响了LsTCP4的表达水平,进而调控叶缘卷曲的形成。2.莴笋W111和结球生菜PI536758杂交F4群体发现多个叶缘卷曲的分离的家系,对其中一个F4家系中的叶缘卷曲性状进行遗传分析,发现该群体的叶缘卷曲也是由LsTCP4导致的。3.LsTCP4超量表达植株叶片的表型得到恢复,叶缘由卷曲变为平整。沉默该基因后,植株叶缘卷曲程度加深。4.通过3’RACE实验证明反转录转座子改变LsTCP4转录本的序列,卷叶植株LsTCP4的转录本比平叶植株LsTCP4的转录本短。5.为了研究反转录转座子插入下调LsTCP4表达的分子机理,我们在卷叶基因型中敲除部分UTR序列,结果LsTCP4表达量进一步下调,植株叶缘区域卷曲程度加深。另一方面,对平叶基因型中的LsTCP4下游区域进行CRISPR/Cas9编辑,该基因的表达量下降。6.对该区域的甲基化分析发现,反转座子插入并未明显改变LsTCP4基因周围的甲基化程度。我们推测反转座子的插入可能是通过破坏下游序列（如增强子）进而改变基因的表达。7.本研究开发了一个LsTCP4的分子标记,可用于今后生菜的叶缘卷曲性状育种。
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