摘要
植物激素在植物无性繁殖器官再生中发挥着关键作用。金钱树具有很强的营养器官再生性能,但还未见其相关机理的研究。本研究利用金钱树扦插后2个时间点的转录组测序数据,注释和分析了与内源激素相关的差异表达基因,选择了代表性基因通过RT-qPCR进行表达验证和分析。结果表明共获得了144个与激素相关表达基因,涉及IAA、CTK、JA 、GA、ET、SA、ABA和BR 8大类内源激素的合成代谢及信号转导生物学过程,其中IAA、CTK、JA相关的差异表达基因最多。IAA合成及信号转导基因集中于6 d表达上调,且调控IAA信号转导的上调基因数量最多,通过生长素信号转导工作来诱导不定根发生。在金钱树扦插过程中,CTK合成相关酶基因表达上调,催化合成CTK,且多数CTK受体基因和响应调节因子在扦插15 d表达上调,传递CTK信号。大量JA合成基因显著表达上调,但其信号转导基因却表达下调。ET、GA同样有不同合成基因表达上调,而它们的信号转导相关基因却持续表达下调。BR则是通过信号转导基因BRI1的上调来参与扦插再生。SA合成基因以PAL途径调控SA生物合成,且信号系统活跃,促进不定根的形成。而ABA相关基因在2个时间点均表达下调,与扦插再生过程呈负相关。RT-PCR结果表明,所挑选的16个基因表达趋势与转录组一致,IAA、CTK、JA相对表达量显著增加。综上,金钱树扦插再生过程受8类激素合成、代谢及信号转导基因调控响应,IAA、CTK、JA是启动细胞再分化和不定根形成的关键激素,SA、ET、BR、GA协同促进不定根的发育。
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