小桐子赤霉素合成酶JcGA3ox基因家族成员的克隆与功能分析

作     者：王新 陶彦彬 明新 胡颖雄 徐增富 Wang Xin;Tao Yanbin;Ming Xin;Hu Yingxiong;Xu Zengfu

作者机构：中国科学院西双版纳热带植物园种子创新研究院热带植物资源可持续利用重点实验室勐腊666303 中国科学院大学生命科学学院北京100049 上海市农业科学院作物育种栽培研究所上海201403 广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年第22卷第5期

页      面：1393-1402页

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(31370595) 中国科学院项目(kfj-brsn-2018-6-008,XTBG-T02)共同资助 

主　　题：小桐子 拟南芥 赤霉素 JcGA3oxs 基因功能 

摘      要：赤霉素(gibberellins,GAs)是一类在植物生长和发育过程中起重要调控作用的植物激素。本研究克隆了木本油料能源植物小桐子(Jatropha curcas)赤霉素3-氧化酶(gibberellin 3-oxidase,JcGA3ox)基因家族全部3个成员,分别命名为JcGA3ox1、JcGA3ox2和JcGA3ox3。采用RT-qPCR技术检测JcGA3oxs在成年小桐子不同组织部位的表达量,发现JcGA3ox1的主要表达部位是成熟叶和幼果;JcGA3ox2的主要表达部位是成熟叶、雌花和雄花;JcGA3ox3主要表达部位是根、成熟叶和幼果。为了进一步探究JcGA3oxs在植物生长和发育过程中的作用,采用35S启动子分别构建了35S:JcGA3ox1、35S:JcGA3ox2和35S:JcGA3ox3超量表达载体,并转化拟南芥和小桐子。结果显示,35S:JcGA3oxs转基因拟南芥和小桐子植株的JcGA3oxs表达水平均显著高于野生型植株。与野生型拟南芥植株相比,转基因拟南芥植株GA_(1)和GA3含量均有减少,GA_(4)、GA_(24)和GA_(34)含量均有增加。但35S:JcGA3oxs转基因拟南芥和小桐子植株未出现开花时间、茎秆伸长或花器官发育异常等由内源赤霉素过量引起的典型表型变化。本研究结果表明在木本植物小桐子中GA3ox可能不是影响活性赤霉素含量及其生理功能的主要代谢酶。