油菜素内酯对巨桉次生生长影响及转导途径中相关基因功能初步分析

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvyuguo_sh
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油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)是一种甾醇类植物内源激素,广泛存在于各器官,具有促进生长、提高作物的产量、抗病等生理功能。本研究在桉树生根培养基上添加油菜素内酯发现:低于0.05 mg.L-1的BR可以促进巨桉(Eucalyptus grandis)的组培苗生根,而添加高浓度BR时抑制巨桉的生根,同时导致生根植株生长缓慢,组织化学分析表明0.10mg.L-1的BR抑制生根主要是由于高浓度的BR抑制巨桉基部的形成层细胞增多,且木质化程度增加。通过对6个月生桉树进行不同浓度的外施实验发现,BR浓度达到20ng.mL-1时引起木质化细胞的数量显著增加,木纤维在新生木质部组织中的累积减少,同时纤维长度增加。为了进一步研究油菜素内酯对桉树次生维管发育的作用,本研究选择了巨桉中油菜素内酯受体蛋白BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1(BRI1)家族和BRASSINAZOLERESI STANT(BZR)转录因子家族进行进一步的研究。利用RT-PCR从巨桉中分别克隆了4个巨桉BRI1基因和4个巨桉BZR基因。通过对巨桉BRI1和巨桉BZR家族成员进行生物信息学分析预测发现巨桉BRI1家族蛋白性质稳定,空间结构复杂且有较大程度变异,存在信号肽,该家族蛋白存在3个motif,同时BRI1的胞外域包含了24个富亮氨酸重复序列(L RR)和一个位于第20和21个LRR之间的“岛区域”(ID),该ID应是在细胞膜上感受外界信号刺激。巨桉BZR家族空间结构单一,不稳定,易与DNA结合,均存在结构域(DUF822)。通过组织表达分析发现EgrBZR3在木质部中特异性表达。本研究还构建了巨桉BRI1和巨桉BZR基因家族的表达载体,并且成功完成了烟草转基因试验,为深入研究巨桉BRI1和巨桉BZR基因的功能及其参与调控木材形成的分子调控机制奠定基础。
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