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毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析
引用本文:叶家其,张毓婷,傅鹰,周明兵,汤定钦.毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析[J].生物工程学报,2019,35(4):647-666.
作者姓名:叶家其  张毓婷  傅鹰  周明兵  汤定钦
作者单位:1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300,1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300,1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300,1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300;2 浙江农林大学 浙江省竹资源与高效利用协同创新中心,浙江 杭州 311300,1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,浙江 杭州 311300
基金项目:国家自然科学基金 (Nos. 31500542,31870656,31470615),浙江自然科学基金 (No. 2016C02056-8) 资助。
摘    要:赤霉素(Gibberellin)是一类非常重要的植物激素,在高等植物生命活动的整个周期都起着重要的调控作用。从毛竹Phyllostachys edulis基因组中共鉴定出23个赤霉素途径基因,包括赤霉素生物合成相关的8个GA20ox和1个GA3ox基因、降解相关的8个GA2ox基因、参与赤霉素感知的2个GID1基因以及信号转导的2个GID2基因和2个DELLA基因。拟南芥、水稻和毛竹的系统进化树和保守基序分析显示赤霉素的合成代谢与信号转导在这些物种中是高度保守的。利用外源赤霉素处理毛竹种子和幼苗,发现赤霉素能显著提高种子的萌发率和幼苗的茎秆伸长,并且有着最佳的作用浓度。在GA3处理后,毛竹体内赤霉素生物合成基因GA20ox和GA3ox表达量均下调而降解活性赤霉素的GA2ox基因表达量上调;赤霉素受体GID1和正调控基因GID2的转录水平显著提高而负调控基因DELLA的表达受到抑制。这些基因在竹笋茎秆的不同形态学位置表达差异明显,大部分赤霉素生物合成与降解的相关基因GA20ox、GA3ox和GA2ox以及赤霉素受体GID1和正调控基因GID2都在竹笋的形态学上端大量表达,而赤霉素信号转导的阻遏基因DELLA在笋体形态学底端大量积累而顶端基本不表达。

关 键 词:毛竹,赤霉素,生物合成,代谢,信号转导,基因表达
收稿时间:2018/10/15 0:00:00

Genome-wide identification and expression analysis of gibberellin biosynthesis, metabolism and signaling family genes in Phyllostachys edulis
Jiaqi Ye,Yuting Zhang,Ying Fu,Mingbing Zhou and Dingqin Tang.Genome-wide identification and expression analysis of gibberellin biosynthesis, metabolism and signaling family genes in Phyllostachys edulis[J].Chinese Journal of Biotechnology,2019,35(4):647-666.
Authors:Jiaqi Ye  Yuting Zhang  Ying Fu  Mingbing Zhou and Dingqin Tang
Institution:1 State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China,1 State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China,1 State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China,1 State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China;2 Zhejiang Provincial Collaborative Innovation Center for Bamboo Resources and High-Efficiency Utilization, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China and 1 State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, Zhejiang, China
Abstract:
Keywords:Phyllostachys edulis  gibberellin  biosynthesis  metabolism  signal transduction  gene expression
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