番茄SlIAMT1和SlIAMT2的表达及其对下胚轴和根生长的调控

• 作者: 张静亚 雷蕾 尚庆茂 谢露露 董春娟
• 来源期刊: 园艺学报
• 学科: 农学
• 关键词: 番茄 IAA甲基转移酶 表达分析 根系 下胚轴
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Papars
• 页码范围: 2385-2402
• 页数: 18页
• 分类号: S641.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2020-1063

摘要

从'Ailsa Craig'番茄中克隆到两个IAA甲基转移酶(indole-3-acetic acid methyltransferase,IAMT)基因SlIAMT1和SlIAMT2,其全长分别为2510和4620 bp,均编码390个氨基酸.序列分析表明,二者均具有IAA甲基转移酶特异的底物结合位点和催化位点,与拟南芥AtIAMT1的序列相似度高于70％.利用PlantCARE数据库进行启动子顺式作用元件预测分析发现,SlIAMT1和SlIAMT2启动子序列中含有与生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)及光信号响应相关的顺式作用元件.荧光定量PCR分析表明,SlIAMT1在番茄萌发的种子、幼苗根、新叶以及青果中有优势表达,而SlIAMT2则主要在花蕾中表达.诱导表达分析表明,番茄幼苗中,尤其是下胚轴中,SlIAMT1的表达受强光照(150μmol·m-2·s-1)强烈诱导,而SlIAMT2受光照诱导程度较低;15℃低温处理对SlIAMT1和SlIAMT2的诱导程度均较低;IAA处理可显著诱导SlIAMT1和SlIAMT2的表达;ABA诱导根和下胚轴中SlIAMT1的表达,但抑制子叶中的SlIAMT1的表达,并抑制根中SlIA MT2的表达;SA抑制根和子叶中SlIAMT1的表达,但对子叶中SlIAMT2的表达有一定的诱导作用.异源转化结果显示,拟南芥iamt1缺失突变体下胚轴和主根长于野生型,突变体中过量表达SlIAMT1可有效恢复下胚轴和主根的表型;进一步分析表明,SlIAMT1过量表达显著降低了拟南芥幼苗侧根对IAA的敏感性.试验结果表明,SlIAMT响应光和激素信号,通过IAA甲基化修饰调节IAA稳态,调控幼苗下胚轴和根系发育.