【摘 要】
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高等植物在胚后发育过程中能够产生分枝。分枝程度的多态性构成了植物形态的多样性。其中,侧芽是决定植物形态的主要因素。在农业生产中,研究植物侧芽的发育过程对于改良作物
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高等植物在胚后发育过程中能够产生分枝。分枝程度的多态性构成了植物形态的多样性。其中,侧芽是决定植物形态的主要因素。在农业生产中,研究植物侧芽的发育过程对于改良作物株型和增加作物产量具有重要意义。植物侧芽的发育过程包含起始阶段和外生阶段。侧芽的起始阶段主要受植物激素调控和转录调控。在侧芽起始的转录调控研究中,目前已经鉴定了一些相关的转录因子。其中,REGULATOR OF AXILLARY MERISTEMS1(RAX1)是拟南芥中一个重要的调控侧芽起始的转录因子。RAX1特异表达在叶腋处,其功能缺失突变体在早期莲座叶的叶腋处缺失侧芽,但RAX1调控侧芽起始的分子机制仍然不清楚。本研究利用正向遗传学方法,筛选RAX1的抑制突变体(suppressors of RAX1,sors),希望对RAX1调控侧芽起始的机理做进一步的探究。 本研究发现,组成型表达RAX1-GR融合蛋白的转基因植物(pRPS5A∷RAX1-GR-HA)在Dex诱导下出现不长真叶的表型。我们用EMS诱变pRPS5A∷RAX1-GR-HA种子,筛选在Dex诱导下能够长出真叶的sors。为了寻找与侧芽起始相关的突变体,我们从中进一步筛选早期莲座叶叶腋处侧芽缺失的sors,一共获得了14个sors。遗传学证据表明,14个sors的表型恢复作用均由隐性单基因控制。利用全基因组重测序方法和生物信息学手段,我们预测sor251的目标突变基因是POPCORN(PCN),sor116、sor214、sor276和sor470的目标突变基因是EVOLUTIONARILY CONSERVED C-TERMINAL REGION11(ECT11),sor212、sor396和sor521的目标突变基因是SUPERKILLER3(SKI3)。遗传互补实验验证了sor251和sor276突变体表型分别由PCⅣ和ECT11突变导致。 综上所述,我们利用pRPS5A∷RAX1-GR-HA的EMS诱变群体筛选RAX1的抑制突变体sors,一共获得了14个sors,并且鉴定得到了2个RAX1的抑制子。本研究采取的诱导体系结合二代测序图位克隆方法为筛选侧芽起始相关基因提供了新的手段,鉴定得到的基因将有助于进一步阐释RAX1调控侧芽起始过程的分子机制。
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