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      過(guò)表達JcFT能夠恢復木本植物小桐子中赤霉素對開(kāi)花的抑制作用

      發(fā)布時(shí)間:2024-05-09
      來(lái)源:熱帶資源植物分子育種研究組

      小桐子(Jatrophacurcas)是大戟科麻風(fēng)樹(shù)屬木本油料植物,因基因組信息完善和遺傳轉化技術(shù)穩定,可作為研究多年生木本植物的模式材料。生活中尤其農業(yè)上經(jīng)常聽(tīng)到人們對植物的生長(cháng)發(fā)育提出疑問(wèn):為什么有些植物雖然長(cháng)勢旺盛,但開(kāi)花結果卻不盡如人意?這個(gè)問(wèn)題引出了一個(gè)關(guān)于植物生長(cháng)的難題,尤其是在一些木本植物中,賦予植物生育力的激素—赤霉素(GA),卻在某些情況下抑制了開(kāi)花。這一現象一直困擾著(zhù)植物學(xué)家們。在高等植物中,赤霉素參與花的調節是高度保守的,赤霉素促進(jìn)一年生植物開(kāi)花,但卻經(jīng)常抑制許多多年生木本植物開(kāi)花。然而,赤霉素抑制多年生植物開(kāi)花的內在機制目前尚不清楚。

      為解析赤霉素調控小桐子開(kāi)花機制,中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“版納植物園”)熱帶資源植物分子育種研究組利用轉基因、基因表達分析、遺傳互補等方法揭示了赤霉素對木本植物小桐子(Jatropha curcas)的開(kāi)花抑制機制進(jìn)行了深入研究。結果發(fā)現,通過(guò)超量表達赤霉素合成基因JcGA20ox1,可以延遲小桐子開(kāi)花,而超量表達赤霉素降解基因JcGA2ox6則會(huì )導致小桐子開(kāi)花提前。研究表明,赤霉素通過(guò)抑制JcFT等開(kāi)花相關(guān)基因來(lái)延遲開(kāi)花,而過(guò)表達JcFT則可以恢復開(kāi)花;該結論在大戟科的琴葉珊瑚花(Jatropha integerrima)中也得到驗證。此外,研究還發(fā)現這些基因對于小桐子的種子產(chǎn)量、種子油含量以及胚乳發(fā)育都有影響。

      這項研究揭示了赤霉素對小桐子開(kāi)花的抑制作用是通過(guò)JcFT介導,并展示了JcGA20ox1JcGA2ox6JcFT對農藝性狀的影響。研究還指出了赤霉素代謝基因和JcFT培育木本油料植物新品種中的潛在價(jià)值。研究揭開(kāi)了植物生長(cháng)中開(kāi)花之謎,為未來(lái)培育更好的植物品種提供了新的思路。該文章,讓大家對植物生長(cháng)發(fā)育中的復雜機制有了更深入的了解,希望未來(lái)能夠通過(guò)這些研究成果,為改良植物品種、提高農作物產(chǎn)量做出更大的貢獻。

      相關(guān)研究結果以Inhibition of flowering by gibberellins in the woody plant Jatropha curcas is restored by overexpression of the florigen gene JcFT為題發(fā)表在植物學(xué)期刊Plant Science。版納植物園熱帶資源植物分子育種組博士研究生黃萍在導師徐增富和唐明勇指導下完成了該研究。該研究得到云南省“高端人才項目”、國家自然科學(xué)基金、云南省自然科學(xué)基金等項目支持。

      1超量表達JcFT能夠恢復JcGA20ox1-OE植株晚花的表型,也能部分恢復轉基因植株種子產(chǎn)量

      本文作者:黃萍、唐明勇

      責任編輯:張維靜
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