Page 135 - 《广西植物》2022年第11期

ϟϟ 期 林佳琦等᧥ 矮化香蕉及其野生型 ᤩዛሕᅳଝ 基因的结构特点和表达分析
小写和大写字母分别表示 ԡ঎ԡϟ 和 ԡ঎ԡጢ 水平的显著
性差异ᤥ 下同ᤥ
ᓂᆍऔᔀʢዹᑕ༁ᔀ ᑕႿʛ ࣼᡱᡱᔀʢዹᑕ༁ᔀ ᤟ᔀᡷᡷᔀʢ༁ ᔽႿʛᔽዹᑕᡷᔀ ༁ᔽ੫Ⴟᔽ஦ᔽዹᑕႿᡷ
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图 ᤃজ ᤩዛሕᅳଝ 在矮化香蕉和野生型
香蕉叶片中的表达水平
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图 Ꭾজ ᤩዛሕᅳଝ 在矮化香蕉和野生型
香蕉假茎中的表达水平
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ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯܦ紫花苜蓿ྉ ᧕ᑕ᤟ቝᑕʛᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡऐɯ 和
西瓜 ྉ ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯ 等作物中 研 究 发 现ᖔ 当
ᤩዛሕᅳଝ 基因发生突变时会导致其编码产物的功能
缺失ᖔ植物体内 ᥈ዶϟ 和 ᥈ዶ࿗ 含量降低ᖔ导致植株
表现出矮化表型ᤥ 在水稻矮化突变体 ʐϟऐ 中由于
᧣໧ᤩዛሕᅳଝ԰ 基因第 ԰ 个外显子中的一个鸟嘌呤ྉ᥈ɯ
的缺失改变了阅读框ᖔ导致 ᨃ༁᥈ዶሕᆍ଴԰ 功能的缺
失ᖔ使得植株表现出矮化特性ྉ 李金华等ᖔ԰ԡԡᎮɯଫ
在马铃薯中由于 ୒ᡙᤩዛሕᅳଝ԰ 基因的突变ᖔ造成植株
节间变短ྉ ኏ᆍࣼቝᔀ᤟ᔽᆍᡷᔽ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᖔ从而产生矮
化表型ଫ紫花苜蓿矮化突变体由于 ᥘ༁᥈ዶሕᆍ଴ 氨基
ϟ ँ ԰ Ꭾ
酸序列发生突变ᖔ损害 ᥘ༁᥈ዶሕᆍ଴ 的功能并导致植
株矮 化 ྉ ᧕ᑕ᤟ቝᑕʛᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡऐɯଫ 在西瓜中由 于
᥈ዶሕᆍ଴ 功能的缺失阻断了 ᥈ዶ࿗ 的合成ᖔ导致植物
赤霉素含 量 降 低ᖔ 植株表现出矮化性状 ྉ ୩ࣼႿ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 本研究对威廉斯 ାᤃ 矮化突变体及其
野生型亲本 ᤩዛሕᅳଝ 的 ዹ᧕શዶ 序列的比对分析发现ᖔ
矮化突变体的 ᤩዛሕᅳଝ 和野生型 ᤩዛሕᅳଝ 的 ዹʛ༁ 长度
相同ᖔ但其编码产物的氨基酸序列中存在 ጢ 个位
点的差异ᤥ 因此ᖔ推测 ᤩዛሕᅳଝ 结构差异可能是引
起香蕉茎秆矮化变异重要的因素ᤥ
ᤩዛሕᅳଝ 基因的表达异常对植物株高发育有较
大的 影 响ᖔ 目前已在马铃薯 ྉ ኏ᆍࣼቝᔀ᤟ᔽᆍᡷᔽ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡϟሕɯܦ山核桃ྉ魏广利等ᖔ԰ԡ԰ϟɯ 和豌豆ྉ኏ᔀᔽႿᔀዹҴᔀ
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯ等作物中发现ᖔᤩዛሕᅳଝ 表达量的变化
影 响 了 植 物株高性状ᤥ 在马铃薯中ᖔ 由于
୒ᡙᤩዛሕᅳଝ԰ 的表达下调ᖔ因此突变体植株表现出矮
小ܦ节间较短等表型ྉ ኏ᆍࣼቝᔀ᤟ᔽᆍᡷᔽ༁ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯଫ在
山核桃中ᖔ过量表达 ࣷዞᤩዛሕᅳଝ 基因使得植株变高
ྉ魏广利等ᖔ԰ԡ԰ϟɯଫ豌豆 ۗ໧ᤩዛሕᅳଝϟ 的过量表达导
致 ᥈ዶϟ 含量增加ᖔ从而促进了豌豆节 间 的 伸 长
ྉ኏ᔀᔽႿᔀዹҴᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 本研究发现ᖔᤩዛሕᅳଝ 在香
蕉矮化突变体茎秆中的表达水平显著低于野生
型ᖔ这与马铃薯ܦ豌豆ܦ山核桃等植物的表达模式
相似ᖔ说明 ᤩዛሕᅳଝ 基因的表达量会影响植物株高ᖔ
当 ᤩዛሕᅳଝ 表达量下调时植株表现出节间缩短和矮
化等表型ᤥ
综上所述ᖔ推测矮化香蕉表型的变异原因可
能是 ᤩዛሕᅳଝ 的序列发生突变导致 其 编 码 产 物
᥈ዶሕᆍ଴ 的功能发生改变ଫ或是其表达水平降低导
致 ᥈ዶሕᆍ଴ 的酶活性功能降低ᖔ使香蕉的内源 ᥈ዶϟ ᣰ
᥈ዶ࿗ 含量下降ᖔ从而影响了茎秆和其他器官的伸
长生长ᤥ 这表明 ᤩዛሕᅳଝ 基因的突变和表达水平的
变化对于香蕉茎秆的矮化变异可能具有重要的调
控作用ᤥ 但是ᖔᤩዛሕᅳଝ 的突变和表达水平降低是否
引起香蕉茎秆矮化变异ᖔ还需要进一步验证 ᤩዛሕᅳଝ
基因的功能来确定ᤥ
参考文献ᧅ
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