黄花菜八氢番茄红素脱氢酶基因HcPDS 的克隆及VIGS 转化表达验证

李 森，程宵婧，侯非凡，公菲菲，刘 娟，杜 崴，亢秀萍，邢国明

（1.山西农业大学 园艺学院 / 山西省设施园艺工程技术中心，山西 太谷 030801 ；2.大同黄花产业发展研究院，山西 大同 037004）

黄花菜（Hemerocallis citrina Baroni）是百合科（Liliaceae）萱草属（Hemerocallis L.）宿根草本植物，是一种兼具食用、观赏与药用价值的多功能特色蔬菜，因具有重要经济价值而受到广泛关注。目前在山西、湖南、甘肃等主产区，黄花菜已成为发展特色农业的代表性作物。黄花菜遗传背景复杂，基因组庞大（约3.2 Gb），目前遗传转化体系不完善，获得转基因植株难度较高，导致基因功能研究相对滞后。

八氢番茄红素脱氢酶（Phytoene desaturase，PDS）是植物类胡萝卜素合成途径中的关键酶［1］，位于类胡萝卜素合成途径的上游，它能催化无色的八氢番茄红素脱氢，生成ζ-胡萝卜素，继而生成番茄红素，转变为有色的类胡萝卜素［2］。以烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus，TRV）作为载体诱导的基因沉默（Virus induced gene silencing，VIGS）是一种新型的反向遗传学研究工具，已在多种植物中成功鉴定了上百种基因，广泛应用于植物抗病、逆境胁迫及信号转导等相关基因的研究［3-5］。当PDS 基因被沉默时，植物类胡萝卜素合成途径受阻，植株会表现出较为明显光漂白现象［6］，因此其常作为参照基因来评价VIGS 体系是否构建成功［7］。Zhong 等人利用烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus，TRV）作为病毒载体，插入PDS 基因后构建重组病毒载体TRV-PDS，真空侵染唐菖蒲球茎和幼嫩植株，使叶片出现了不同程度的光漂白现象［8］。WEGE等人在花菱草的茎尖、叶背、叶柄注射含有TRVPDS 的农杆菌菌液，2 周后92% 的植株花瓣、果实、嫩枝及叶片开始出现不同程度的光漂白现 象［9］。……