茶树CsLOG基因家族的鉴定和表达模式分析
2021-06-21田松群姚新转张宝会吕立堂
田松群,姚新转,张宝会,吕立堂,*
(1.贵州大学农业生物工程研究院/生命科学学院,山地植物资源保护与保护种质创新教育部重点实验室/山地生态与农业生物工程协同创新中心,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学茶学院,贵州 贵阳 550025)
茶树是一种重要的经济作物[1],侧枝上的芽叶是其主要的生产器官,丰富的叶芽数量是获得高产量和高质量的关键因素[2]。茶树的顶端优势很明显,抑制了侧芽的生长,且茶树生长发育受干旱、冷胁迫等环境影响,制约茶园生产发展[3]。
细胞分类素(CKs)在消除顶端优势、促进腋芽生长和促进枝条生长发育中有重要作用[4]。LONELY GUY(LOG)是植物激素细胞分裂素(CK)激活酶,在植物的生长发育、响应环境胁迫中有重要作用[5,6]。研究表明,LOG酶指导茎节细胞分裂素的合成,促进腋芽生长[7]。植物细胞分裂素在植物中以具有生物活性的游离碱形式存在,如iP、tZ形式[8,9],结合物则活性较低或无活性,充当储存来源[10]。内源性细胞分裂素的合成酶有异戊烯基转移酶(IPT)和特异性磷酸氢水解酶(LOG)[11],IPT首先合成CKs初始产物异戊烯基腺苷和顺式玉米素核苷-5-磷酸,转化为没有生理活性前体物质;LONELY GUY(LOG)是一种在细胞分裂素特异性磷酸酯水解酶反应中将N6位修饰的腺嘌呤AMP衍生物转化为腺嘌呤游离碱(细胞分裂素)和5-磷酸核糖的酶[12],从而把前体物质转化为具有活性的细胞分裂素[13]。
目前,已鉴定9个拟南芥LOG基因、11个水稻LOG基因[14],13个毛白杨LOG基因家族成员[8]。通过qRT-PCR对拟南芥茎、茎生叶等组织器官LOG表达情况分析,发现7个LOG基因在根和茎中表达,LOG8表达量最高[14]。……
