發(fā)布時(shí)間：2021-10-29 21:55

　　種子大小是作物產(chǎn)量的主要構(gòu)成因素之一,目前關(guān)于種子大小的研究已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。在模式植物擬南芥和水稻等植物的研究中,多種途徑參與種子大小的調(diào)控。生長(zhǎng)素信號(hào)通路響應(yīng)因子ARF2（Auxin response factor 2）參與多種植物生理過程,同時(shí)也在種子大小的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。目前,關(guān)于ARF2調(diào)控種子大小的研究已經(jīng)在擬南芥中有相關(guān)的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)室利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)成功創(chuàng)建了甘藍(lán)型油菜突變體bnaarf2,其四突變體材料籽粒大小顯著增大,其中,L35種子大小增加了22%,L37種子大小增加了27%。同時(shí)利用酵母雙雜交等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并證明了BnaARF2可能通過與Bna MPK3蛋白激酶互作來(lái)調(diào)控甘藍(lán)型油菜種子大小。結(jié)果如下:甘藍(lán)型油菜中BnaARF2有四個(gè)同源拷貝,分別是Bna A06.ARF2、Bna A09ARF2、Bna C03.ARF2、Bna C09.ARF2。這四個(gè)同源拷貝間具有很高的同源性,其中Bna A06.ARF2與Bna C03.ARF2間序列相似性最高,達(dá)到了97%;Bna C03.ARF2與Bna A09ARF2間序列相似性最低為8... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【部分圖文】：

甘藍(lán)型油菜和擬南芥ARF2氨基酸序列分析

BnaARF2調(diào)控甘藍(lán)型油菜種子大小的分子機(jī)制研究27數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)BnaARF2的表達(dá)量隨著種子的發(fā)育過程逐漸降低（圖2b）。同時(shí)，熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一結(jié)果（圖2c）。以上結(jié)果表明BnaARF2在甘藍(lán)型油菜生殖器官中表達(dá)量較高且隨著種子發(fā)育表達(dá)量逐漸降低。圖2甘藍(lán)型油菜BnaARF2基因表達(dá)模式(a).qRT-PCR檢測(cè)甘藍(lán)型油菜各組織部位BnaARF2的表達(dá)水平；(b).熱圖分析公共數(shù)據(jù)庫(kù)中甘藍(lán)型油菜花后若干天發(fā)育中的種子BnaARF2的表達(dá)水平，圖片使用TBtoolsGUI(v0.66443)制作，數(shù)據(jù)來(lái)源于SRA數(shù)據(jù)庫(kù)；(c).qRT-PCR檢測(cè)甘藍(lán)型油菜花后若干天發(fā)育中的種子BnaARF2的表達(dá)水平。三個(gè)生物學(xué)重復(fù)，t-test檢驗(yàn)(*，p<0.05；**，p<0.01)。Fig.2BnaARF2geneexpressionpatterninBrassicanapus(a).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressioninvarioustissuepartsofBrassicanapus.(b).HeatmapanalysisoftheexpressionlevelofBnaARF2intheseedsofBrassicanapusgrowinginthepublicdatabaseforseveraldaysafterdevelopment.ThepicturewasmadeusingtheTBtoolsGUI(v0.66443).(c).qRT-PCRdetectionofBnaARF2expressionindevelopingseedsofBrassicanapusforseveraldays.Threebiologicalreplicates,t-test(*,p<0.05;**,p<0.01).

BnaARF2調(diào)控甘藍(lán)型油菜種子大小的分子機(jī)制研究29圖3bnaarf2四突變體器官大小顯著增大(a).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系種子大小比較，bar=3mm；(b).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系的種子面積，種子面積用SmartGrain測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)誤(n=100)；(c).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系幼苗子葉大小比較，bar=20mm；(d).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系幼苗子葉面積，子葉面積使用ImageJ測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)誤(n=10)；(e).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系種子萌發(fā)后第五周的幼苗第二片真葉比較，bar=50mm；(f).WT與bnaarf2轉(zhuǎn)基因材料各株系種子萌發(fā)后第五周的幼苗第二片真葉比較，真葉面積使用ImageJ測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)誤

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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