NtCPS2基因对烟草腺毛发育及其分泌物合成的影响

为探讨烟草(Nicotiana tomentosiformis L.)顺-冷杉醇合成基因NtCPS2(Ent⁃copalyl diphosphate synthase 2)与烟草腺毛发育及其分泌物合成的关系,以编辑顺-冷杉醇关键合成基因NtCPS2的8306纯合编辑系(Knock⁃down,KD)和8306野生型品系(Wild⁃type,WT)为材料,比较KD和WT正常生长条件(CK)、外施赤霉素(GA3)及矮壮素后烟株叶片腺毛密度,顺-冷杉醇、西柏三烯二醇和GA3的含量以及相关基因表达量的差异。结果表明,对于CK,与WT相比,KD烟株内源GA3含量显著增加25%,叶片腺毛密度显著增加28%,叶片西柏三烯二醇分泌物含量显著升高25%,西柏烷三烯二醇关键合成基因CYC(Cembratrien⁃ol synthetase)、CYP71D16(Cytochrome P450 hydroxylase)表达量显著升高。外施GA3后,KD和WT中GA3含量平均显著增加50%,叶片腺毛密度平均显著增加50%,叶片西柏三烯二醇含量平均显著升高50%,整体上KD升高幅度大于WT。外施GA3抑制剂矮壮素后,KD和WT内源GA3含量平均显著减少25%,叶片腺毛密度平均显著降低56%,叶片西柏三烯二醇的含量平均显著降低46%,整体上KD下降幅度大于WT。编辑NtCPS2基因后KD烟株GA3含量增加,叶片腺毛密度增加,叶片西柏三烯二醇分泌物含量升高,此结果与外施GA3结果一致,与外施矮壮素结果相反,表明NtCPS2基因通过影响GA3生物合成进而影响烟草腺毛发育及西柏三烯二醇的合成。