生长素对川牛膝侧根发育及基因IAA14表达的影响

目的:探索生长素IAA对川牛膝Cyathula officinalis Kuan侧根发育和基因IAA14表达的影响。方法:以道地产区乐山金口河3年生川牛膝的种子为材料,在含有不同浓度IAA的MS培养基中培育得到川牛膝幼苗,对其进行根显微结构分析、侧根参数和基因IAA14表达量的考察。结果:川牛膝侧根的起始部分同大多数双子叶植物一样,侧根原基起始于正对木质部的中柱鞘细胞;IAA在一定范围内对川牛膝侧根的发生具有一定的促进作用,且同时下调基因IAA14表达量;平均侧根密度最大值出现在1.83×10^-5mg/mL的IAA施加浓度,此时基因IAA14表达量也最低。结论:川牛膝侧根起始于正对木质部的中柱鞘细胞,IAA通过实时调节侧根发育相关基因IAA14在一定范围内促进川牛膝侧根的发育。

十字花科植物嫁接mRNA长距离运输基因IAA14的鉴定及比较

Aux/IAA家族基因是一类典型的生长素诱导表达基因,是植物生长素信号转导通路的重要调控基因。IAA14基因是Aux/IAA基因家族的成员,IAA14基因mRNA被认为在嫁接中发生了长距离运输。本研究从十字花科11个物种中鉴定了14个IAA14基因,每种植物中至少有1个IAA14基因。比较分析了IAA7、IAA14和IAA17的蛋白特性,显示IAA14蛋白特性不同于Aux/IAA家族的其他蛋白,氨基酸序列比对显示所有的IAA14蛋白均包含4个保守结构域。在基因组织结构分析中,发现所有的IAA14基因分享了保守的基因结构:均由5个外显子和4个内含子构成,且内含子定位在保守位置。分析了IAA14基因起始密码子上游1 500 bp序列中的生长素响应相关元件。基于现有的白菜RNA-seq数据,发现白菜IAA14基因在花器官中有大量表达,在胚胎发育中特异表达在心形胚和早期子叶胚中。通过本研究,我们对十字花科11个物种的IAA14基因的基因定位、蛋白特性、基因组织结构、进化关系、启动子基序以及基因表达情况有了基本了解,对于未来进一步深入研究IAA14基因奠定基础。