转BpGLK裂叶桦叶色及生长变异分析
2023-05-21杨蕴力李天芳
曹 俐 杨蕴力 李天芳 姜 静*
(1.林木遗传育种国家重点实验室,东北林业大学,哈尔滨 150040;2.黑龙江省林业科学研究所,哈尔滨 150081)
Golden2-like(GLK)转录因子是GARP 转录因子超家族中的一员,1926 年GLK 转录因子首次在黄化玉米(Zea mays)植株中被发现并命名[1]。GLK 转录因子通常包含2 个保守结构域,即Myb-DNA 结构域(DBD)和C-末端的GCT box[2]。GLK在植物叶绿体的形成和发育中起着重要作用,并参与植物细胞分化、果实品质和叶片衰老等生物学进程以及各种防御过程(包括生物和非生物胁迫)[3-6]。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,AtGLK1和AtGLK2基因冗余调控叶绿体的发育[7];在番茄(Solanum lycopersicum)中,GLK过表达增强了叶绿体发育和果实光合作用相关基因的表达,这些变异导致成熟果实中碳水化合物和类胡萝卜素提高[8]。在玉米中,ZmGLK1被认为在C4 植物组织叶肉细胞叶绿体发育中发挥着重要作用[2]。赵峥畑等[9]在连翘(Forsythia suspensa)基因组中鉴定出44 个FsGLK基因,其中FsGLK19 可能是黄叶型连翘呈色及响应光照度的关键基因。在林木中,银中杨(Populus alba×P.berolinensis)PaGLK过表达株系叶片颜色较对照株系更深,叶绿素含量增加,净光合速率降低[10]。白桦(Betula platyphylla)BpGLK过表达株系叶绿素a/b 与野生型无显著差异,叶色表现为深绿色[11]。上述研究表明,GLK基因参与植物叶绿体的发育,是创制黄叶植物的首选基因。
彩叶植物是指在整个生长季节或生长季节的某一阶段全部或部分叶片较稳定地呈现非绿色的植物[12],具有独特的观赏价值,可以丰富园林景观色彩,提高园林绿化景观效果,提升城市绿化建设品位[13],能够符合人们对园林绿化审美的要求,被广泛应用于园林造景。……
