类胡萝卜素是重要的显色化合物，在花色、根色、果实颜色的形成过程中起着重要的作用，是赋予植物呈现黄、橙、红色的重要物质基础之一。油菜属于十字花科芸苔属，是我国分布最广的油料作物之一，也是全球第二大油料植物。油菜花瓣颜色是重要的农艺性状，鲜艳的花色是吸引传粉者的一个重要信号，同时花色的形成还具有保护花器官的功能，在不同光照条件下维持花组织的能量平衡。在甘蓝型油菜中研究预测花色变异基因与类胡萝卜素合成相关，但在白菜型油菜中，类胡萝卜素代谢调控花色变异的研究还相对较少。

近日，山西农业大学棉花研究所油菜育种团队在International Journal of Molecular Sciences（IF=4.9，生物学2区）发表了题为“Examining Carotenoid Metabolism Regulation and Its Role in Flower Color Variation in Brassica rapa L. ”的研究论文，作者通过对花色和根色突变的材料“YB1”进行理化分析和组学分析，鉴定出54种类胡萝卜素化合物，不同组织特有代谢物30种，与转录组鉴定出的22种差异基因之间存在不同程度的相关性，在类胡萝卜素代谢通路中参与合成和降解的不同过程，花中鉴定出1个CCD8基因和3个NCED基因，是导致油菜花色变化的主要因素，根茎中鉴定出1个ZEP基因，在β-胡萝卜素合成过程中表现上调，参与根色变化调控，种子中鉴定的差异基因主要促进了类胡萝卜素向脱落酸转化的调控过程。

图1突变体表型及总类胡萝卜素含量的动态变化

图3 加权基因共表达网络分析及Pearson相关性分析

图4不同组织中的类胡萝卜素调控网络

山西农业大学农学院研究生刘国梅为该文第一作者，山西农业大学棉花研究所杜春芳研究员为通信作者。该研究得到山西省科技重大专项项目（202201140601025-5），山西省基础研究计划项目（202203021211276），山西农业大学生物育种工程项目（YZGC010）的资助。该团队长期致力于油菜种质创新及非生物胁迫机理研究，研究进展为油菜高产优质育种提供了重要的基因资源和理论依据。

原文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/25/20/11164