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《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17卷, 第 5 篇
收稿日期: 2018年06月06日 接受日期: 2018年07月18日 发表日期: 2019年05月09日
龙眼 LonGID1 基因编码赤霉素(gibberellin, GA)受体,是赤霉素信号途径中一个非常关键的调节基因。本研究的主要目的是探讨龙眼 GA 信号受体基因 LonGID1 的功能初步分析。通过将克隆得到的龙眼LonGID1 基因转入拟南芥 Atgid1b/c 缺失突变,野生型植株中,观察其表型变化及 GA 信号途径中上下游基因的变化。结果表明:(1) Atgid1b/c 缺失突变株系种子萌发率明显低于哥伦比亚野生型株系(columbia, Col-0);Atgid1 b/c伊35S::LonGID1 缺失突变恢复株系种子萌发率与 Atgid1b/c 缺失突变株系相比明显提高。10 nmol/L的 GA 处理可以提高 4 个拟南芥株系的萌发率,但是 GA 处理 Atgid1b/c 缺失突变株系种子萌发率仍然明显低于其他株系。5 nmol/L 多效唑(Paclobutrazol, PAC)处理显著降低 4 个拟南芥株系的萌发率。(2) Atgid1b/c缺失突变株系花苞发育的时间比 Atgid1 b/c伊35S::LonGID1 缺失突变恢复株系推迟约 13~14 d。Atgid1 b/c伊35S::LonGID1 缺失突变恢复株系花苞发育的时间与 Col-0 野生型株系相比提前约 5~6 d,35S::LonGID1 超表达株系花苞发育的时间与 Col-0 野生型株系相比提前 4~5 d。10 nmol/L 的 GA 处理,35S::LonGID1 超表达植株的花苞发育时间与 Col-0 野生型相比提前了 5~6 d,Atgid1 b/c伊35S::LonGID1 缺失突变恢复株系的花苞发育时间与 Atgid1b/c 缺失突变株系相比提前了 5~6 d。5 nmol/L 的 PAC 处理使各株系花苞发育时间推迟。(3)GA 处理 Col-0 野生型株系,AtGA4、AtSOC1、AtLFY、AtFT、AtGID1 和 AtGAI 的表达变化明显;这种表达变化会因为 GA 受体基因 Atgid1b/c 的缺失而降低,而龙眼的 LonGID1 基因可以弥补拟南芥 GA 受体基因Atgid1b/c的缺失而引起的 GA 作用效果的降低。龙眼 LonGID1 基因功能的分析,对于我们了解龙眼 GA 信号传导途径具有积极的意义,也有助于我们更好的利用 GA 来调控龙眼的生长发育过程,为在生产上指导农户合理利用 GA 提供理论基础。