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辣椒是重要的蔬菜作物,亦常用作观赏植物,创制与筛选不同叶色的辣椒种质材料,对于利用苗期隐性叶色标记生产一代杂种,选育叶用辣椒品种、观赏辣椒品种,以及提高辣椒抗虫性等方面具有重要意义。然而,目前辣椒叶色基因资源匮乏,不同叶色的遗传规律与机制尚不十分清楚。鉴于此,本论文通过诱变获得了辣椒浅绿叶突变体,并结合项目组前期获得的其他辣椒叶色突变材料,分析了叶色突变体的生长发育特征和遗传机制,并探索了叶色关键基因对辣椒叶色的调控作用。主要结果如下:1.通过诱变技术筛选获得了辣椒浅绿叶突变体zylm利用甲基磺酸乙酯诱变辣椒“Zunla”种子并对其突变一代(M1)和突变二代(M2)进行调查分析发现,M1代产生了不同类型的突变且部分突变性状能够遗传。通过对M2代的筛选鉴定发现了叶色、叶形和矮化等形态学突变。其中,No.418-7单株呈现明显的生长缓慢和叶色变异,其未发现后代发生性状分离,将该突变体命名为zylm。2.叶绿素缺失导致辣椒生长发育不良,花青苷积累促进辣椒的生长通过对zylm和项目组前期获得的其他辣椒叶色突变体(紫叶突变体z1和黄绿叶突变体bmy)的形态学观察和生理生化指标测定发现:同对照(绿叶辣椒品系Zunla和B12)相比,突变体zylm的植株矮小,叶片呈浅绿色,根系发育不良,叶片色素含量低,光合作用弱。突变体bmy同zylm相比叶片呈黄绿色,叶绿素含量低,光合作用弱,根系活力与zylm相同。突变体z1植株叶片肥厚宽大呈深紫色,根系发达,花青苷含量高,根系活力强,但其光合作用弱。这些突变体的类胡萝卜素在叶片中比例相对较小,且不同突变体中类胡萝卜素合成基因的表达无显著差异。叶绿素和花青苷含量及两种色素合成基因的表达在不同突变体中差异显著,说明辣椒叶色突变与叶绿素和花青苷代谢密切相关。3.浅绿叶和紫叶的遗传均受核基因控制,CaPAL基因在紫叶遗传中起重要作用在突变体zylm和野生型Zunla构建的543株F2群体中发现叶色分离且符合孟德尔分离定律,说明浅绿叶遗传属单基因隐性遗传模式。通过基因定位技术将浅绿叶基因ZYLM定位在3号染色体上的rSSR003和rSSR09-3标记之间,目标区间共发现39个功能基因,未发现直接参与叶绿素合成的基因。在突变体z1和绿叶品种P126构建的273株辣椒F2代群体中发现紫叶-绿叶分离,c2分析发现该群体符合3:1的分离比,说明紫叶遗传属单基因显性遗传模式。通过基因定位技术将紫叶基因PL(Purple leaf)位于辣椒9号染色体上的pSSR020和CaES177标记之间,目标区间共95个功能基因,其中在CaES177标记附近发现编码苯丙氨酸转氨酶(PAL)的基因(LOC107843092)。该基因(CaPAL)在突变体z1叶片中的表达量最高,而且是花青苷代谢途径的结构基因。4.CaPAL的沉默引起了紫叶突变体z1的叶片褪色并提高了z1对低温的敏感性通过病毒诱导的基因沉默技术将TRV2:CaPAL沉默载体转化到紫叶突变体z1中。结果发现,同对照相比,CaPAL沉默能够引起z1的花青苷合成减少,紫叶褪色。低温处理后,CaPAL沉默辣椒紫色无法恢复,叶片发生卷曲,光合能力减弱,PAL活性、花青苷含量和抗氧化酶活性也明显降低。这说明CaPAL沉默降低花青苷的合成及辣椒对低温的抗性。5.突变体bmy黄绿叶的遗传部分受质基因控制,叶片的光合能力和粉虱抗性受叶绿素和花青苷比例的影响利用B12、z1和bmy相互做正反交试验,并对F1代7个株系(F1-1F1-6、F1-9)的叶色观察分析。bmy后代既有母本的叶色又有部分明显的嵌合叶色且无固定分离比,说明bmy黄绿叶遗传部分受细胞质控制。在7个株系中,3个株系存在嵌合叶色,分别是F1-2和F1-4叶片的黄绿色;F1-3叶片的紫绿色;F1-6叶片的紫黄色。紫叶株系(F1-3、F1-6和F1-9)叶片净光合速率和根系活力等指标高于其他株系。其中,F1-3株系净光合速率最高。相似的结果也在粉虱虫情指数中发现,且F1-3株系的抗性最高。这表明过量的花青苷积累不利于提高光合作用和粉虱抗性,光合作用与和粉虱抗性的提高受而花青苷和叶绿素比例的影响。