农业生物技术学报

作者：孙晓威, 崔罗敏, 宣磊, 杨颖, 王芝权, 於朝广

单位：江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 江苏省植物资源保护与利用重点实验室,南京 210014

关键词：中山杉,乙烯不敏感蛋白3 (EIN3),不定根发育,表达分析,基因功能,

基金：国家自然科学基金青年基金(32201590); 江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ[2021]05; LYKJ[2023]07)

中山杉(Taxodium hybrid 'Zhongshanshan')依赖嫩枝扦插进行无性繁殖,阐明其不定根(adventitious root, AR)发育的分子机制并鉴定关键基因,对建立高效遗传转化体系及提升繁殖效率具有重要意义。为研究中山杉乙烯(ethylene, ET)信号转导通路中的核心转录因子乙烯不敏感蛋白3 (ethylene-insensitive 3, EIN3)在不定根发育过程中的功能,本研究克隆了ThEIN3基因(GenBank No. PX209540),并通过根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的表达系统在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中过表达ThEIN3鉴定其功能。结果显示,ThEIN3基因全长2 073 bp,编码690个氨基酸,含有典型的EIN3超家族保守结构域,定位于细胞核;随着中山杉不定根的发育,ThEIN3的表达水平逐渐下调,在成龄插穗中的表达量显著高于复幼插穗(P<0.05);与野生型烟草(WT)相比,ThEIN3过表达烟草植株的不定根发育受到抑制;对不定根基部的激素含量测定发现,赤霉素(gibberellin A3, GA3)含量显著增加(P<0.05),吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和反式玉米素核苷(trans-zeatin riboside, TZR)含量下降。进一步分子机制研究表明,ThEIN3可能通过协同相关激素代谢途径中的关键基因来抑制不定根的发生。本研究为中山杉不定根发育调控机制深入研究提供基础,并为中山杉分子育种提供基因储备和理论指导。

来源：2026年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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