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6月，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所薯類遺傳育種與栽培團(tuán)隊(duì)在International Journal of Molecular Sciences （IF=5.3）上發(fā)表了題為“Overexpression of 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase gene, IbNCED1, negatively regulates plant height in transgenic sweet potato”的研究論文。該研究利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)揭示了IbNCED1基因調(diào)控甘薯蔓長(zhǎng)的分子機(jī)制。

甘薯蔓長(zhǎng)過長(zhǎng)會(huì)嚴(yán)重影響地下塊根的發(fā)育，進(jìn)而造成甘薯塊根減產(chǎn)。目前，關(guān)于甘薯蔓長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制的研究報(bào)道較少。本研究在短蔓甘薯品種中克隆得到ABA合成途徑上的關(guān)鍵酶基因IbNCED1，并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法獲得過表達(dá)IbNCED1基因的甘薯植株，、發(fā)現(xiàn)過表達(dá)植株的蔓長(zhǎng)顯著變短。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，IbNCED1過表達(dá)后顯著提高ABA含量，降低了GA含量，降低了甘薯莖細(xì)胞的縱向生長(zhǎng)，從而使得甘薯蔓長(zhǎng)變短。此外，外施GA后轉(zhuǎn)基因甘薯的蔓長(zhǎng)得到恢復(fù)。通過轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，IbNCED1過表達(dá)使GA合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑上關(guān)鍵酶基因系統(tǒng)性上調(diào)表達(dá)。因此，IbNCED1基因是通過ABA和GA激素信號(hào)途徑共同調(diào)控甘薯蔓長(zhǎng)的，為甘薯分子育種提供了理論基礎(chǔ)。

作物所周媛媛博士為論文的第一作者，王慶美研究員和侯夫云研究員為共同通訊作者。該研究得到國(guó)家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才工程等項(xiàng)目的專項(xiàng)資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms241310421

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