调控植物种子大小的分子机制综述
2020-05-21曹维赵静禹艳坤
江苏农业科学 2020年6期
曹维 赵静 禹艳坤


摘要:植物种子大小对农业生产和植物自身的发展尤为重要,迄今为止已鉴定出大量的调控种子大小的基因,它们作用于不同的途径,以调节种子不同结构(种皮、胚乳和胚)的生长,从而协调地控制种子大小。从泛素-蛋白酶体途径、HAIKU(IKU)途径、植物激素途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号途径以及G蛋白信号途径和转录调控因子等方面综述调控种子大小的基因的分子机制,以及某些途径之间可能存在的联系,以期为探索新的种子大小调控基因和进行分子设计育种工作提供切实可用的理论基础。
关键词:种子大小;分子机制;调控基因;调控途径
中图分类号:Q943.2 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2020)06-0001-07
种子大小是农业生产中最受关注的农艺性状之一,是决定产量的重要因素,同时种子大小对植物的进化至关重要,大种子能够积累足够的营养物质用于发芽,并且对非生物胁迫具有更好的耐受性,而小种子有利于分散和繁殖大量的后代[1-2]。
在各物种中,种子大小差异非常大。然而,关于植物是如何调控其种子大小的研究尚未见系统的报道。在被子植物中,一个精细胞与卵融合形成二倍体的合子,另一个精细胞与中央细胞融合形成初生胚乳核,双受精后由合子发育成胚,中央细胞则发育成胚乳,而胚珠的珠被发育成种皮[3]。因此,种子大小主要由来自孢子体组织和合子组织的遗传信息所控制,但也会受到环境因素的影响[4]。一些控制种……
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