烟草叶形突变体的形态特征与关键基因表达差异研究

作者：周蕾; 张彦; 张娟; 吴晓颖; 马兴华^*

来源：中国农业科技导报, 2020, 22(03): 38-45.

DOI：10.13304/j.nykjdb.2019.0721

• 烟草
• 叶片突变体
• 叶片解剖
• 关键基因表达

为分析烟草叶片大小差异的原因,以‘红花大金元’野生型和两个叶片突变体(突变体1、突变体2)为材料,对叶片形态、解剖结构以及叶发育关键基因的表达差异进行研究。结果表明:突变体1的叶长、叶宽、叶面积分别为野生型的61.88%、25.87%、10.12%,比叶重是野生型的1.91倍;突变体2的叶长、叶宽、叶面积分别为野生型的78.82%、106.63%、83.92%,比叶重是野生型的1.35倍。突变体1同一层海绵组织细胞总数为野生型的10.93%,海绵组织细胞体积较野生型减小,叶片厚度显著增加,增幅为23.15%;突变体2同一层海绵组织细胞总数为野生型的48.12%,海绵组织细胞体积与野生型相比增加,叶片厚度显著增加,增幅为18.03%。基因NtARF2-1、NtDA1、NtTOR1、NtARF10-1、NtEBP1、NtGRF8、NtGRF16在突变体1中的表达量与野生型相比差异显著,其中NtEBP1上调表达最显著,上调2.22倍;NtGRF8、NtGRF16下调最显著,表达量分别为野生型的16.06%、13.07%。与野生型相比,NtTOR1、NtTOR2、NtARF10-1、NtEBP1的表达量在突变体2中显著上调,其中NtTOR1表达量上调最显著,上调3.17倍;NtARF2-1、NtARF2-2、NtDA1、NtGRF8、NtGRF16的表达量在突变体2中显著下调,NtGRF8、NtGRF16下调最显著,表达量分别为野生型的13.43%、21.68%。以上结果表明,突变体1与突变体2叶面积的减小与细胞总数的减少密切相关,突变体1、突变体2叶片细胞大小与数目的改变可能与基因NtTOR1、NtEBP1、NtGRF8、NtGRF16表达有关。

• 单位
  中国农业科学院研究生院; 中国农业科学院烟草研究所