JOINTLESS/MACROCALYX/SLMBP21多基因转化番茄植株表型鉴定与分析

摘要 : 器官脱落是植物中重要而普遍的生理现象, 同时又是一个重要的农艺性状。离区是器官脱落发生的部位, 离区发育是研究器官脱落的重要环节。植物MADS-box蛋白是一类在植物
    生长发育中起关键作用的转录因子, 参与多种生理过程。已有报道表明, 番茄花(果)柄离区发育受MADS-box蛋白JOINTLESS(J)、MACROCYLYX(MC)和SLMBP21的调控, 且这3个蛋白之间可发生两两互作, 但由这3个蛋白所形成的蛋白复合体是否足以决定番茄花(果)柄离区形成尚且未知。在该研究中, 作者利用一个多基因共表达植物转化系统在番茄植株中同时过表达J、MC和SLMBP21这3个基因, 并成功获得了J/MC/SLMBP21多基因过表达(3GOX)转基因植株。通过转基因植株表型观察发现, 转基因植株的果梗和果柄发生同源异型改变, 转变为类似于离区的结构, 但植株其他部位没有明显表型, 说明J-MC-SLMBP21蛋白复合体在果梗和果柄中可以诱导离区的形成,但也暗示果梗和果柄中可能存在其他与J、MC和SLMBP21处于同一作用层面的因子。同时, 通过在3GOX植株中检测J、MC和SLMBP21的下游基因表达水平, 找到了4个可能与离区细胞形成有关的基因(LeWUS、Bl、GDSL和HMG1)。这些研究结果为离区发育分子机制的深入研究提供了线索,奠定了基础。