甘蓝型油菜黄籽突变对含油量和蛋白质含量的影响

籽粒颜色是油菜重要的农艺性状之一,传统观点认为黄籽油菜由于降低了纤维素含量从而提高了含油量和蛋白质含量,但在不同的研究中,黄籽与含油量和蛋白质含量的关系并不一致,这可能是环境因素对其有重要影响。本研究在获得的一个单基因黄籽突变材料的基础上,从同一个单株上分离出黄籽油菜和褐籽油菜,从而最大可能地降低了环境因素的影响。通过对同一单株来源的黄籽和褐籽油菜含油量和水解氨基酸含量的测定,发现黄籽突变不影响含油量,但显著提高蛋白质含量。电子显微观测显示黄籽种皮内层细胞壁显著变薄,推测该因素导致饼粕中纤维素含量降低从而提高了蛋白质含量。同时水解氨基酸测定结果显示苯丙氨酸在黄籽中提升幅度最大,暗示苯丙氨酸代谢与该黄籽突变基因功能有关,定量PCR结果也显示与细胞壁合成有关的β-葡聚糖水解酶基因和种皮色素合成相关的苯丙氨酸解氨酶基因与该黄籽突变有关,与TT基因无关。推测原用于种皮色素合成的苯丙氨酸和丙氨酸黄籽突变后改用于蛋白质合成,而蛋白质含量的提高和细胞壁成分的降低大致相抵,因此含油量无显著变化。另外值得注意的是油菜饼粕赖氨酸含量很高,黄籽油菜赖氨酸含量更高,适合作为谷物饲料的赖氨酸添加来源。