為探究ERD15基因功能,利用反向遺傳學(xué),通過PCR及半定量PCR篩選鑒定出擬南芥（Arabidopsis thaliana） ERD15基因的T-DNA插入純合突變體,并對(duì)其表型進(jìn)行觀察分析。結(jié)果表明,erd15突變體蓮座葉數(shù)目顯著增多,提前3～4 d開花,突變體比野生型更早從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)。擬南芥野生型植株主莖為圓柱體,平均直徑1.29 mm,而erd15突變體主莖扁平,平均直徑達(dá)到2.27mm,具極顯著差異。與野生型相比,erd15突變體果實(shí)心皮發(fā)育受到影響,隔膜上排列有多排種子,果莢頂端膨大,長(zhǎng)度縮短37.67%,但角果平均結(jié)籽數(shù)升高。因此,ERD15基因參與了調(diào)控?cái)M南芥植株的生殖生長(zhǎng)過程。 

【文章來(lái)源】：熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào). 2020,28(05)北大核心

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【部分圖文】：

純合突變體的鑒定。A:ERD15基因結(jié)構(gòu)和T-DNA插入位點(diǎn);B:erd15突變體基因水平檢測(cè);C:erd15突變體轉(zhuǎn)錄水平的檢測(cè)。

在擬南芥生殖生長(zhǎng)期，ERD15基因的缺失導(dǎo)致突變體植株花序表型異常(圖3:A～C)；角果表面出現(xiàn)皺褶，頂端膨大成楔形(圖3:D)，長(zhǎng)度比野生型縮短37.67%(表2)，達(dá)顯著差異。主莖由細(xì)長(zhǎng)的圓柱體變成扁平狀，比野生型的直徑增加75.97%(圖3:A,E，表3)。野生型Col-0自然開裂的長(zhǎng)角果由2個(gè)心皮和1個(gè)隔膜組成，形成假兩室，種子通過株柄呈兩列附著在隔膜上；erd15突變體自然開裂的長(zhǎng)角果由多心皮發(fā)育而成，內(nèi)部假隔膜部分不融合，有多排種子(圖3:F)。從角果的徒手橫切切片可見，野生型的角果內(nèi)有2個(gè)種子腔，erd15突變體長(zhǎng)角果頂端膨大區(qū)域內(nèi)無(wú)明顯種子腔(圖3:G),并且比野生型的雌蕊異常膨大(圖3:H)，這進(jìn)一步說明erd15的雌蕊可能由多心皮融合而成。野生型長(zhǎng)角果的平均種子數(shù)為46.94粒，erd15突變體為65.25粒(圖4:A,表2)，增加了39.01%，可見erd15突變體長(zhǎng)角果的平均長(zhǎng)度較野生型短，但平均結(jié)籽數(shù)卻顯著增加。圖3 野生型Col-0和erd15突變體生殖生長(zhǎng)期的表型。A:主莖上的花和果莢;B,C:花序;D:角果;E:主莖;F:去除果皮的角果;G:角果橫切;H:雌蕊。

圖2 野生型Col-0與erd15突變體的表型。A:種子萌發(fā)60 d的植株;B:蓮座葉;C:長(zhǎng)日照下erd15突變體開花。擬南芥野生型和突變體種子均呈飽滿橢圓狀、無(wú)皺褶、棕色，沒有明顯差異(圖4:C)。野生型種子的萌發(fā)率為96.00%,erd15突變體為95.80%(圖4:B,表2)，無(wú)顯著差異。這表明ERD15基因的缺失雖然干擾了擬南芥的生殖生長(zhǎng)，但并沒有導(dǎo)致育性下降。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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