研究發(fā)現(xiàn)赤霉素促進小桐子等木本植物的分枝
植物地上部分的結(jié)構(gòu)主要是由其頂端分生組織和側(cè)生分生組織(分枝)的特性所決定的。對于許多作物來說,分枝(或分蘗)的數(shù)量會影響其種子產(chǎn)量的高低。長期以來,人們普遍認為植物的分枝特性主要受生長素(auxin)、細胞分裂素(cytokinin, CK;BA是其中一種有活性的化合物)和獨腳金內(nèi)酯(strigolactone, SL) 三種激素的調(diào)控。但赤霉素 (gibberellin, GA;GA3是其中一種有活性的化合物) 在分枝調(diào)控方面的作用一直被忽視。
中國科學院西雙版納熱帶植物園與中國科技大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生倪軍及其合作者在導師徐增富研究員的指導下,研究發(fā)現(xiàn)在小桐子和木瓜等10多種木本植物中GA可以顯著地促進分枝的生長。實驗結(jié)果表明 ,GA 和CK兩種激素都影響小桐子中兩個調(diào)控分枝的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子JcBRC1和JcBRC2的基因表達,協(xié)同促進側(cè)芽生長。采用GA 生物合成的抑制劑多效唑(paclobutrazol)處理,會顯著降低CK對側(cè)芽生長的促進作用,表明CK促進分枝需要GA的參與。同時,已知抑制分枝的SL在側(cè)芽生長調(diào)控方面與GA 和CK具有拮抗作用。與此現(xiàn)象相一致的是:GA 和CK的處理能夠抑制參與SL信號轉(zhuǎn)導的一個F-box 蛋白基因JcMAX2的表達。另外,超量表達GA合成酶基因JcGA20ox1的轉(zhuǎn)基因小桐子幼年植株也表現(xiàn)出分枝能力增強的表型變化。這些研究結(jié)果表明,在多年生木本植物中GA是一個非常重要的分枝調(diào)控因子。
上述相關(guān)研究結(jié)果以Gibberellin promotes shoot branching in the perennial woody plant Jatropha curcas為題,已在線發(fā)表在國際期刊Plant & Cell Physiology上。
處理與對照試驗小桐子植株分枝情況
(責任編輯:萬金鵬)