农业生物技术学报

作者：李梓铭, 范小平, 金泽兰, 江建铭, 王志安, 王忠华

单位：1 浙江万里学院 生物技术研究所,宁波 315100;2 浙江省中药研究所,杭州 310023

关键词：浙贝母,鳞茎发育,内源激素,基因克隆,基因表达,

基金：国家重点研发计划项目(2017YFC1700700); 现代农业产业技术体系建设专项(CARS-21); 浙江省中药材新品种选育重大科技专项(2016C02058); 浙江省重点实验室建设项目(2011E10015); 浙江省重点研发计划项目(2017C02011); 宁波市公益项目(2019C10011)

赤霉素(gibberellin, GA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)和生长素(auxin, IAA)作为植物体内的內源调节激素,对植物生长发育以及植物对逆境胁迫的响应起着重要作用。赤霉素双加氧酶(gibberellin 20-oxidase, GA20ox)是赤霉素合成途径最后阶段的关键限速酶;9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase, NCED),是脱落酸间接合成途径的关键限速酶;生长素应答蛋白(auxin/indole-3-acetic acid, AUX/IAA)可负调控IAA的合成。本研究使用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)测定了浙贝母(Fritillaria thunbergii)鳞茎发育过程中GA、ABA、IAA的含量变化。结果显示,随着鳞茎发育,GA含量呈下降趋势,ABA含量呈上升趋势,IAA含量大致呈下降趋势。采用同源克隆结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术成功克隆了浙贝母的基因GA20ox (GenBank No. MW238816)、NCED (GenBank No. MW238817)和IAA (GenBank No. MW238818);生物信息学分析显示,GA20ox基因cDNA序列全长1 490 bp,开放阅读框为1 122 bp,编码373个氨基酸;NCED基因cDNA序列全长2 270 bp,开放阅读框为1 800 bp,编码599个氨基酸;IAA基因cDNA序列全长1 255 bp,开放阅读框为864 bp,编码287个氨基酸。qRT-PCR分析表明,GA20ox、NCED和IAA的组织特异性表达类似,在根、茎、叶中的表达量均高于鳞茎中的;不同发育时期鳞茎的GA20ox、NCED、IAA基因表达量与GA、ABA、IAA的相关性分析显示GA20ox、NCED与GA、ABA含量呈极显著正相关(P<0.01),IAA与IAA的含量呈极显著负相关(P<0.01)。本研究对GA20ox、NCED、IAA基因在GA、ABA、IAA代谢中的功能研究提供了理论依据,为进一步探究GA20ox、NCED、IAA基因在浙贝母鳞茎发育过程的分子机制提供参考。

来源：2021年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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