AtGA3ox与AtGA20ox在拟南芥中过表达对纤维发育的影响

作者：李佳琦; 谢媛; 揭红东; 钟英丽

来源：分子植物育种, 2023, 1-10.

• 拟南芥
• 赤霉素
• 纤维
• AtGA3ox
• AtGA20ox

赤霉素(gibberellin acid， GA)在植物的生长发育过程中扮演着重要角色。已有研究表明外源喷施一定浓度GA能够促进苎麻(Boehmeria nivea (L.) Gaudich)等韧皮纤维作物的生长并获得更高的产量。赤霉素3-氧化酶(gibberellin 3-oxidase， GA3ox)与赤霉素20-氧化酶(gibberellin 20-oxidase， GA20ox)是GA生物合成通路中两个关键氧化酶，在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达这两个基因可以提高内源GA水平。本研究通过比较分析拟南芥赤霉素3-氧化酶1 (Arabidopsis thaliana gibberellin 3-oxidase 1， AtGA3ox1)和拟南芥赤霉素20-氧化酶1 (Arabidopsis thaliana gibberellin 20-oxidase 1， AtGA20ox1)过表达株系与对照株系的表型和基因表达差异，旨在拟南芥中进一步分析GA对茎杆和韧皮纤维发育相关的影响和调节机制。本研究获得了分别过表达AtGA3ox1和AtGA20ox1基因的拟南芥纯合株系，与野生型拟南芥Col-0及GA合成缺陷型拟南芥ga3ox的表型比较中发现AtGA20ox过表达拟南芥植株更加高大、叶片数目更少但叶片面积更大，花期提前。在对各株系拟南芥茎秆不同部位中的韧皮部及纤维发育相关基因进行表达量检测发现GA3ox和GA20ox的过表达拟南芥中这些相关基因在节间伸长区域表达量均显著上升，且在GA20ox过表达拟南芥中表达量上升更显著。我们的结果表明GA对拟南芥的韧皮与细胞壁发育相关基因存在影响和调节，在拟南芥中研究GA的调节机制可以为研究其他韧皮纤维作物提供科学依据。

• 单位
  湖南农业大学