GmYUC12a对大豆侧根发育和抗旱性的调控作用

侧根对作物抗旱具有重要作用,明确Gm YUC12a在大豆侧根生长发育和抗旱中的作用,为探究大豆侧根发育响应干旱的作用机制奠定基础。本文首先分析了徐豆18和徐9302在5%(m/V)聚乙二醇6000模拟干旱胁迫下根系形态特征、根系内源生长素(IAA)含量、IAA合成和信号转导相关基因表达量以及叶片净光合速率(P_(n))和相对含水量(RWC)的变化。干旱胁迫下根系IAA含量、Gm YUC12a、Gm TIR1A和Gm AFB3A表达量变化趋势与侧根数、侧根长、总根长一致,徐9302各项指标均较对照增加,徐豆18则相反,因而徐豆18叶片P_(n)和RWC下降幅度较大。通过发根农杆菌侵染徐9302下胚轴,获得转基因毛状根嵌合植株。干旱胁迫下Gm YUC12a过表达毛状根嵌合体根系IAA含量、Gm TIR1A、Gm AFB3A表达水平、叶片P_(n)和RWC以及侧根数量和长度显著高于空载毛状根嵌合体。与之不同,干旱胁迫下Gm TIR1A、Gm AFB3A过表达毛状根嵌合体侧根数量和长度较空载毛状根复合体无变化,而GmTIR1A和Gm AFB3A同时过表达毛状根嵌合体侧根数量和长度显著增加。可见,干旱胁迫下Gm YUC12a诱导GmTIR1A和Gm AFB3A表达,进而Gm TIR1A和Gm AFB3A协同调控侧根生长发育,提高植株抗旱性。