油菜素內(nèi)酯合成基因DWARF在番茄生長(zhǎng)發(fā)育中的功能.pdf

1、通過(guò)基因技術(shù)調(diào)控油菜素甾醇(BRs)的合成或信號(hào)是一種提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的很有潛力的手段。然而，BRs促進(jìn)生長(zhǎng)與光合作用之間的關(guān)系以及BRs調(diào)控光合能力的確切機(jī)制目前尚不清楚。本研究中，構(gòu)建了編碼調(diào)控BRs生物合成的CYP85A1蛋白基因DWARF的番茄過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株，并比較了其與BRs合成突變體dim和野生型植株的光合能力。
　　與野生型相比，DWARF的過(guò)量表達(dá)促進(jìn)了凈光合速率(PN)，而dim中BRs的缺乏導(dǎo)致PN被顯著抑

2、制，并且伴隨著氣孔導(dǎo)度的下降。轉(zhuǎn)基因或突變的植株中BRs水平對(duì)PN的調(diào)節(jié)與Rubisco酶的激活狀態(tài)及其活化酶的活性密切相關(guān)，而與加氧酶的總量及轉(zhuǎn)錄無(wú)關(guān)。而且BRs正調(diào)控FBPase的激活和表達(dá)。DWARF過(guò)表達(dá)植株中脫氫抗壞血酸還原酶和谷胱甘肽還原酶的活性增強(qiáng)，導(dǎo)致氧化還原狀態(tài)的降低，而BRs缺乏則對(duì)抗氧化能力和氧化還原狀態(tài)具有相反的影響。此外，BRs誘導(dǎo)2-Cys Prx（2-半胱氨酸過(guò)氧化物酶）的減少，而蛋白質(zhì)含量則沒(méi)有變化。本研

3、究的結(jié)果為證明BR在光合作用中起著必不可少的作用提供了遺傳學(xué)的證據(jù)，并且認(rèn)為BRs通過(guò)誘導(dǎo)卡爾文循環(huán)酶氧化還原狀態(tài)降低，保持其活性狀態(tài)，從而增強(qiáng)植物的光合能力。
　　油菜素甾醇(BRs)在植物生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)激反應(yīng)中起著關(guān)鍵的作用。然而，BRs介導(dǎo)的對(duì)園藝作物植株生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控模式的基因證據(jù)仍然模糊不清。在本研究中，我們通過(guò)對(duì)野生型，DWARF等位基因突變體fim以及DWARF基因過(guò)量表達(dá)的番茄植株的比較，理清了番茄BRs合成關(guān)鍵

4、基因DWARF（DWF）在植物生長(zhǎng)的株型結(jié)構(gòu)、植物激素平衡和果實(shí)發(fā)育的調(diào)控中的作用。
　　研究結(jié)果表明，增加DWARF的表達(dá)以及內(nèi)源BRs的水平促進(jìn)種子萌發(fā)、側(cè)根發(fā)育、CO2同化，并使植株最終生長(zhǎng)為緊湊株型。DWF基因轉(zhuǎn)錄的增加會(huì)導(dǎo)致赤霉素的積累受到抑制，這可能與植株葉片的大小和厚度減小相關(guān)。BRs正向調(diào)控側(cè)芽生長(zhǎng)，而抑制與之相關(guān)的Aux/IAA3的表達(dá)。并且正向調(diào)控乙烯依賴性的葉柄彎曲和果實(shí)成熟。值得注意的是，DWF的表達(dá)并沒(méi)有