DAM基因调控多年生果树芽休眠的机制
2020-10-10上官凌飞王子诚方项陈春刘天华陈梦霞房经贵
上官凌飞,王子诚,方项,陈春,刘天华,陈梦霞,房经贵
(南京农业大学园艺学院/江苏省果树品种改良与种苗繁育工程中心,江苏 南京 210095)
休眠是植物在进化过程中形成的一种对环境和季节性气候变化的生物学适应性机制[1],也被称为“生命的隐蔽现象”,对物种的生存和繁衍具有重要的生物学和生态学意义,在农业生产上还具有重要的经济意义[2]。
Lang等[3]将休眠定义为“包括分生组织在内的任何结构可见生长的暂时停止”,并根据休眠的诱导因素将其分为3类:1)类休眠(paradormancy),指休眠结构(组织或器官)以外的生理因素(如顶端优势、激素等)诱导产生的生长停滞现象;2)内休眠(endodormancy),指休眠结构(组织或器官)本身的因素(如冷温需求、光周期影响)控制的生长停滞现象;3)生态休眠(ecodormancy),是指由环境因子(如温度、水分胁迫、营养亏缺等)引起的休眠,一旦环境条件适宜,植物便可重新恢复生长。芽休眠是高等植物经过长期演化而获得的一种对极端环境条件和季节性变化相适应的有益的生物学特性,因此,芽休眠也是一种对逆境环境(如低温)的应答机制。一般来说,影响休眠的因素包括树种与品种[4]、外界因素(光照、温度、水分)[5-7]、内部因素(激素、糖、酶)[8-11]、休眠相关基因[PHY(Phytochrome)、CBF(C-repeatbindingfactor)、CYC(Cyclin)、DAM、SVP(Shortvegetativephase)等][12-17]、表观遗传调控机制[18-19]等。
DAM(Dormancy-associatedMADS-box)基因是近十年来发现的与芽休眠调控关系密切相关的基因之一。笔者总结了近几年DAM基因鉴定与功能分析,发现这类基因对模式植物和多年生果树生长发育起不同的调控作用,说明这些基因在进化过程中形成多样化的功能。……
