落叶松LaDAL1促进拟南芥生命周期运转

时间:2022-06-20 来源:重点实验室  作者:重点实验室


落叶松是我国重要的造林和用材树种,其遗传改良工作一直是林业上的重点工程。我们的工作致力于培育速生和早结实的落叶松新品种。落叶松等多年生的木本植物需要经历多年的营养生长才能进入生殖期,这严重限制了落叶松良种的选育和生产工作因此研究落叶松生殖阶段转变的分子机制有于突破这一瓶颈。

2022617日,Forests在线发表了林木遗传育种国家重点实验室林木繁育基因组学研究组题为Over-Expression of Larch DAL1 Accelerates Life-Cycle Progression in Arabidopsis”的研究论文(https://www.mdpi.com/1999-4907/13/6/953/htm)。

早期工作中,我们发现MADS-box家族基因DAL1 (LaDAL1)在生殖期高表达是落叶松生殖阶段转变潜在的调控因子。DAL1基因的这种表达特点在云杉、红松、油松中也存在,并且云杉和油松中的DAL1在拟南芥中异源表达还能促进拟南芥开花我们推测LaDAL1也具有这个功能。

为了详细研究LaDAL1的功能,我们比较多年生植物和一年生植物的生命周期运转过程,发现有许多类似之处。因此,我们依据分生组织状态对拟南芥的生命周期运转过程进行了详细划分,以此为依据分析了LaDAL1过表达拟南芥生命周期运转过程的变化。结果表明,LaDAL1促进了拟南芥种子萌发、抽薹、开花、整体分裂活动停止。另外,我们还发现LaDAL1下调分生组织marker基因TFL1的表达。

这些表明LaDAL1能促进分生组织命运转变,不仅帮助我们更加全面、深刻认识了LaDAL1的功能而且也为利用基因工程手段去改良落叶松等植物的生殖性状提供了候选基因

本研究得到国家自然科学基金的资助。(李万峰、叶查龙/林木繁育基因组学研究组) 

 

 

1 a 多年生植物生命周期运转模式图;b 一年生植物生命周期模式图


2 LaDAL1促进拟南芥抽薹


3 LaDAL1改变拟南芥生命周期运转相关基因的表达



 

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