2025-07-18 16:57:00
近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)風(fēng)景園林藝術(shù)學(xué)院教授李厚華團(tuán)隊聯(lián)合沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授孫紅梅團(tuán)隊在The Plant Journal上發(fā)表論文。研究首次揭示蘋果和海棠通過"克隆育苗"（體細(xì)胞胚胎發(fā)生）的關(guān)鍵控制機(jī)制，將為果樹產(chǎn)業(yè)育苗技術(shù)方案提供新策略，對我國果樹種業(yè)發(fā)展具有重要意義。
體細(xì)胞胚發(fā)生具有遺傳穩(wěn)定性高、誘導(dǎo)周期短、繁殖系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，是植物大規(guī)模繁殖和優(yōu)良性狀保持的理想材料，也是植物遺傳轉(zhuǎn)化的優(yōu)良受體。外源生長素誘導(dǎo)的胚性細(xì)胞形成是蘋果屬植物（蘋果、海棠）體胚發(fā)生的先決條件，該研究通過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，挖掘出生長素信號通路中與胚性細(xì)胞形成密切相關(guān)的基因MdAUX/IAA7.1和MdARF5。過表達(dá)MdARF5顯著促進(jìn)了胚性細(xì)胞的形成，并顯著縮短了體胚誘導(dǎo)周期，MdARF5基因敲除的突變體則無法誘導(dǎo)體胚發(fā)生。
生長素介導(dǎo)的蘋果/海棠體細(xì)胞胚發(fā)生機(jī)制。西北農(nóng)林科技大學(xué)供圖
通過對MdARF5過表達(dá)株系的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，結(jié)合酵母單雜交、EMSA和雙熒光素酶報告系統(tǒng)挖掘出既能夠促進(jìn)體胚發(fā)生，又受到MdARF5蛋白直接調(diào)控的MdLBD41。此外通過酵母雙雜交，雙分子熒光互補(bǔ)和熒光素酶互補(bǔ)試驗(yàn)證明了在沒有生長素誘導(dǎo)的條件下，MdAUX/IAA7.1結(jié)合MdARF5形成蛋白復(fù)合體進(jìn)而抑制下游MdLBD41的轉(zhuǎn)錄，從而負(fù)調(diào)控胚性細(xì)胞形成與體胚發(fā)生。
基于以上結(jié)果，研究人員提出了生長素信號介導(dǎo)的MdAUX/IAA7.1—MdARF5靶向MdLBD41調(diào)控胚性細(xì)胞形成與體胚發(fā)生的分子機(jī)制，研究結(jié)果將為基于體細(xì)胞胚發(fā)生的木本植物的高效繁殖與種質(zhì)改良提供理論依據(jù)。
相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70287
返回頂部