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园艺
苹果柱型基因MdCoL调控ABA生物合成
柱型苹果生长紧凑,节间短,腋芽萌发大量短枝,很少或无侧生延长新梢,这种树形十分适合高密度种植,可减少劳动力,符合苹果省力化栽培发展要求。最近的研究表明MdCoL(MdCo31)是控制苹果柱型性状的关键基因,但其调控柱型性状形成的机理尚未见报道。植物内源激素的含量对树形的形成具有重要的作用。ABA能够与GA、CTK等激素相互拮抗,从而控制植物节间的伸长,顶端优势的解除,阻止枝条的伸长产生结果短枝。ABA与苹果柱型性状的形成具有重要作用。对柱型基因MdCoL调控ABA生物合成进行研究,进一步阐述MdCoL的功能,以期为揭示苹果柱型性状形成的机理奠定基础。以柱型苹果威塞克和普通型苹果旭不同发育时期的芽和茎尖,王林苹果愈伤组织及本生烟为试验材料。通过农杆菌介导法侵染转化王林愈伤组织,利用ESI-HPLC-MS/MS测定愈伤组织中的ABA含量;利用实时荧光定量(qRT-PCR)对相关基因表达量进行分析;通过GUS染色和活性检测验证MdCoL与MdDREB2能够增强MdNCED6/9的表达。MdCoL在柱型苹果威赛克和普通型苹果旭的芽和新梢中表达量明显高于普通型苹果,在芽中的表达量先升高后降低;在新梢中的表达量呈逐渐升高的趋势。将MdCoL转入本生烟中发现,转基因烟草呈现出植株矮小,节间变短,叶片浓绿等柱型性状。对柱型苹果威赛克和普通型苹果旭中茎尖ABA含量进行测定,发现威赛克中ABA含量明显高于旭。威赛克中ABA合成关键基因MdAAO、MdZEP、MdNCED6/9以及信号转导基因MdPYL9、MdSNRK2、MdABAR的表达量高于普通型苹果旭。进一步将MdCoL转入‘王林’苹果愈伤组织中,对其ABA含量进行测定,发现转基因愈伤组织中的含量高于未转基因的愈伤,且MdDREB2、MdNCED3、MdNCED6、MdNCED9的表达量均是转基因的愈伤高于未转基因的,MdNCED6和MdNCED9启动子均具有DREB2结合区域DRE/CRT结合域,DREB2能够结合此区域调控基因表达。进一步构建pMdNCED6/9-GUS、p35s-MdCoL-GFP以及p35s-MdDREB2-GFP载体,瞬时转化烟草,通过GUS染色和测定GUS活性发现,共转p35s-MdCoL-GFP和p35s-MdDREB2-GFP的GUS活性高于转p35s-MdDREB2-GFP的活性,说明MdCoL与MdDREB2能够增强MdNCED6和MdNCED9的表达。本研究结果表明,柱型基因MdCoL与MdDREB2互作共同上调ABA合成关键基因MdNCED6和MdNCED9的表达,从而调控ABA的生物合成。
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中国园艺学会2018年学术年会论文摘要集
2018年

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