植物通过光受体介导光信号转导途径,同时光通过其信号转导途径促进植物中花青素的生物合成.津田(Tsuda)芜菁膨大的肉质根表皮在光照下发生花青素积累,其中短波质光中的UV-A和蓝光+UV-B复合光对其花青素合成和积累有显著作用.为进一步研究津田芜菁中光诱导花青素合成调控的分子机制,利用0.5％甲基磺酸乙酯(EMS)对15 000株野生型种子进行处理,构建EMS突变体库,用来筛选与花青素合成相关的津田芜菁突变体.通过M1及M2代表型的筛查,共获得7个能够稳定遗传的突变体,并根据突变表型不同将它们分为白色突变体(White mutants)和红色突变体(Red mutants).与野生型津田芜菁花青素积累模式不同,白色突变体是光照下的花青素合成缺失突变体,而红色突变体是组成型花青素合成突变体即无论光照与否,其膨大肉质根表皮花青素含量均高于相同部位的野生型花青素水平.之后利用TILLING技术对这些突变体中的花青素合成结构基因BrCHS、BrCHI、BrF3H、BrANS、BrDFR等和调节基因BrMYB4、BrMYB12、BrTT8和BrPAP1等进行突变筛查,发现在r30突变体中BrMYB4基因R2R3结构域发生提前终止突变,促使其靶基因C4H持续表达,导致其非见光部分花青素合成的突变.除此之外,在其他突变体中均未检测到发生花青素合成相关基因功能性突变的位点.因此,对其中的3个白色突变体w9、w68和w204和1个红色突变体r15进行遗传分析研究.结果表明,这些突变体与野生型回交的BC1代均为野生型表型,而BC1F2代的性状分离比符合3：1,说明为单基因控制的隐性突变体.对w9、w68,w204和r15进行花青素合成相关结构基因和调节基因的表达分析,结果表明在白色突变体(w9、w68、w204)中,花青素合成相关基因表达水平显著下降,而在红色突变体中,这些基因表达水平显著上调,与其花青素积累表型一致.基于Mapping by sequencing(MBS)方法,选取BC1F2中突变表型个体的DNA混池建库,与构建群体的突变体和野生型亲本进行全基因组重测序,定位目标突变基因.经过测序数据比对分析,运用HRM与CAPS方法结合对候选SNP位点进行验证,将控制白色突变体w9的突变基因初步定位在A07染色体的23.44～23.71Mb之间,共包含51个候选基因,其中BraA07003264、BraA07003268、BraA07003273、BraA07003280、BraA07003283、BraA07003286、BraA07003288的 CDS 上含有 SNP位点,为可能的候选基因；初步将控制白色突变体w68的突变基因定位在A07染色体的20.71～23.37 Mb区域内.结合w68的转录组数据及KEGG富集分析结果,推测突变基因可能参与阴离子通道相关转导通路,介导花青素的合成.