AtCPS V326M突变显著影响赤霉素合成

• 作者: 赵三增 孔丹宇 辛培勇 褚金芳 万迎朗 凌宏清 刘毅
• 来源期刊: 遗传
• 关键词: 赤霉素 AtCPS基因 根长 株型 株高
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究报告|Research Article
• 页码范围: 245-252
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16288/j.yczz.21-405

摘要

赤霉素(gibberellins,GA)是植物激素之一,调控植物生长和发育.植物体中赤霉素合成量直接影响植物的形态和生物量.在赤霉素合成途径中,柯巴基焦磷酸合酶基因(copalyl diphosphate synthase,CPS)是第一个合酶基因,该基因突变会严重影响赤霉素合成量.本研究通过对根和下胚轴缩短、晚花、丛生、矮化的拟南芥(Arabidopsis thaliana)突变体ga1-168进行图位克隆,鉴定出AtCPS的一个等位基因AtCPS-168.该等位基因的突变位点是AtCPS基因的第2768位核苷酸,鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),导致AtCPS蛋白萜类合酶(Terpene_synth)结构域中的第326位缬氨酸(V)突变成蛋氨酸(M).通过等位分析确定AtCPS-168是AtCPS的等位基因.遗传互补实验显示AtCPS V326M突变导致植物丛生、矮化等发育缺陷表型.赤霉素含量测定结果证明AtCPS V326M突变导致赤霉素的合成量减少.外施赤霉素实验结果表明,外施赤霉素能恢复拟南芥突变体ga1-168赤霉素合成量降低导致的植株丛生、矮化等发育缺陷表型.因此,本研究为通过定点突变赤霉素合成酶基因的特定位点改变赤霉素含量来塑造植物理想株高和株型提供理论指导.