苯丙氨酸合成代谢途径与陆地棉植株矮化的相关性研究

作者：屠小菊; 汪启明; 骆鹰; 郑重谊; 刘爱玉

来源：基因组学与应用生物学, 2018, 37(07): 3028-3034.

DOI：10.13417/j.gab.037.003028

• 陆矮1号(LA-1)
• 矮化
• 蛋白质组学(iTRAQ技术)
• 苯丙氨酸合成代谢途径
• 细胞学特征

通过iTRAQ(同位素相对标记与绝对定量)定量蛋白质组学技术分析陆地棉矮化突变体陆矮1号(LA-1)及其近等基因系LH-1茎尖的差异表达蛋白,发现苯丙氨酸合成途径的关键调控元件色氨酸生物合成酶trpD在LA-1中表达下调,苯丙氨酸代谢途径关键酶4-香豆基辅酶A连接酶(4CL)、咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCo AOMT)、转肉桂酸单氧酶亚家族基因(CYP73A)在LA-1中表达上调。通过实时定量PCR检测发现trpD、4CL、CCo AOMT、CYP73A基因转录水平与蛋白表达的趋势一致。对两种材料不同节间(倒1至倒6)的石蜡切片进行观察发现,从倒1节间到倒6节间,LA-1维管层与皮层宽度的比值均极显著大于LH-1,在相同节间,LA-1的导管的数目明显多于LH-1,维管层的发育要早于LH-1。这些研究结果揭示了陆地棉矮化突变体LA-1的矮化与苯丙氨酸合成和代谢途径存在相关性,为进一步发掘调控陆地棉矮化的关键基因和深入了解相关分子机制提供理论依据。

• 单位
  湖南农业大学; 湖南农业大学东方科技学院