PCE | 中国农业大学韩振海/李威课题组揭示独脚金内酯调控苹果不定根形成的分子机制

研究苹果砧木不定根形成机制，对于指导苹果矮化砧木的选育及砧木无性系繁育具有重要技术指导意义和产业价值。独脚金内酯是一类类胡萝卜素衍生物，参与植物生长发育众多过程的调控。研究发现独脚金内酯也参与植物不定根的形成过程，但其作用机制尚不清楚。

近日，中国农业大学园艺学院韩振海/李威课题组在Plant, Cell & Environment上发表了题为“Integrated multi-omics analysis uncovers roles of mdm-miR164b-MdORE1 in strigolactone-mediated inhibition of adventitious root formation in apple”的研究论文，基于多组学分析和遗传转化研究，揭示了独脚金内酯调控苹果不定根发生的分子机制。

研究发现，独脚金内酯（GR24）处理抑制苹果砧1号、M.26、山定子、GL-3以及Royal Gala不定根的发生率和形成数量，并且这种抑制作用随独脚金内酯浓度增加而增强。对不定根发生过程中差异基因的分析发现，GR24处理抑制不定根发生相关基因的表达，但促进细胞壁合成和次生生长相关基因的表达。对转录组和miRNA联合分析，鉴定了三对表达上存在负相关且在独脚金内酯处理时表达差异显著的miRNA-mRNA，包括mdm-miR397-MdLAC3和 mdm-miR164a/b-MdORE1，双荧光素酶及降解组测序试验验证了相应的miRNA与mRNA靶向调节关系。通过对miRNA过表达烟草株系及mRNA沉默苹果株系的生根表型观察，证实mdm-miR164a/b-MdORE1介导了独脚金内酯对苹果不定根发生的调控过程。

该研究初步阐明了独脚金内酯参与调控苹果不定根发生的分子机制，鉴定和筛选了木本植物不定根发生过程中差异表达基因和miRNA，为利用基因编辑技术改良苹果砧木不定根性状的分子育种提供了基因资源。

韩振海教授和李威副教授为论文共同通讯作者，博士研究生范兴强为论文第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国农业大学2115人才培养工程以及111引智等项目的支持。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！