NtCPS2基因对烟草腺毛发育及其分泌物合成的影响

作者：韩文龙; 郑聪; 曹可心; 张路阳; 徐晓雯; 谢可; 祖琼瑶; 徐世晓^*

来源：河南农业科学, 2023, 52(03): 48-55.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.03.005

• 烟草
• 腺毛发育
• NtCPS2
• 西柏三烯二醇
• 赤霉素
• 代谢途径

为探讨烟草(Nicotiana tomentosiformis L.)顺-冷杉醇合成基因NtCPS2(Ent-copalyl diphosphate synthase 2)与烟草腺毛发育及其分泌物合成的关系，以编辑顺-冷杉醇关键合成基因NtCPS2的8306纯合编辑系(Knock-down,KD)和8306野生型品系(Wild-type,WT)为材料，比较KD和WT正常生长条件(CK)、外施赤霉素(GA3)及矮壮素后烟株叶片腺毛密度，顺-冷杉醇、西柏三烯二醇和GA3的含量以及相关基因表达量的差异。结果表明，对于CK，与WT相比，KD烟株内源GA3含量显著增加25%，叶片腺毛密度显著增加28%，叶片西柏三烯二醇分泌物含量显著升高25%，西柏烷三烯二醇关键合成基因CYC(Cembratrien-ol synthetase)、CYP71D16(Cytochrome P450 hydroxylase)表达量显著升高。外施GA3后，KD和WT中GA3含量平均显著增加50%，叶片腺毛密度平均显著增加50%，叶片西柏三烯二醇含量平均显著升高50%，整体上KD升高幅度大于WT。外施GA3抑制剂矮壮素后，KD和WT内源GA3含量平均显著减少25%，叶片腺毛密度平均显著降低56%，叶片西柏三烯二醇的含量平均显著降低46%，整体上KD下降幅度大于WT。编辑NtCPS2基因后KD烟株GA3含量增加，叶片腺毛密度增加，叶片西柏三烯二醇分泌物含量升高，此结果与外施GA3结果一致，与外施矮壮素结果相反，表明NtCPS2基因通过影响GA3生物合成进而影响烟草腺毛发育及西柏三烯二醇的合成。

• 单位
  河南农业大学; 河南省烟草公司许昌市公司