甘菊木质素调控转录因子ClSND1-like的克隆与表达分析
2021-05-13周圆圆赵惠恩
王 海,李 童,周圆圆,汪 王,赵惠恩
(花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室,国家花卉工程技术研究中心,北京林业大学 园林学院, 北京 100083)
木质素是植物次生壁细胞的重要成分之一,其含量以及相关酶的表达是影响植物抗逆性、茎秆硬度、植株形态等的重要因素,研究木质素生物合成调控机制对植物生长发育及抗逆性研究具有重要意义[1]。近年来的研究结果表明,木质素的生物合成受到NAC、MYB以及WRKY等转录因子的调控,其中,NAC类转录因子是位于次生壁合成调控网络上游,调控木质素合成的重要途径之一。NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,广泛参与植物的生长发育和胁迫响应过程[2]。目前,在大豆(Glycinemax)[3]、杨树(Populustrichocarpa)[4]、烟草(Nicotianatabacum)[5]、水稻(Oryzasativa)[6]、拟南芥(Arabidopsisthaliana)[6-7]、葡萄(Vitisvinifera)[8]等植物中均发现了大量的NAC转录因子成员。不同植物中NAC家族包含的亚族数目不等,但是,在OsNAC7亚族成员中细胞次生壁相关蛋白SND1(secondary wall-associated NAC domain protein1,SND1)是影响植物木质素生物合成的关键成员。
SND1基因与植物木质素生物合成和代谢关系密切,是一类在植物茎的束间纤维和木纤维中特异性表达的NAC转录因子。对模式植物拟南芥的研究表明,SND1基因位于植物次生壁合成调控网络的上游,通过影响下游次生细胞壁合成相关基因的表达特异性调控维管束间纤维、木质纤维分子和原生木质部、后生木质部细胞的分化发育[9-10]及开启维管细胞次生壁加厚[11]。抑制SND1转录因子表达可以明显降低纤维中次生壁的厚度,而过表达则可激活与次生壁生物合成相关基因的表达,出现非厚壁组织细胞中次生壁的增厚[12-14]。……
