白菜型油菜IGT基因家族的鉴定与表达分析

IGT是调控植物分枝角度的关键基因家族,且对植物的产量、生物量以及观赏效果都有着重要作用。本研究基于白菜型油菜(Brassica rapa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等基因组序列信息,在全基因组水平上,对IGT基因家族进行理化性质分析、染色体定位、亚细胞定位预测、进化关系、顺式元件预测、共线性及表达模式分析。结果表明,在白菜型油菜中共鉴定到11个IGT基因;系统进化关系将其分为7个分枝,每个分枝均由相似的保守基序组成;染色体定位和共线性分析表明,在杂交和多倍化的过程中,该家族成员的染色体并未发生明显的变化,且片段复制和同源拷贝可能是其扩张的主要方式。在多数IGT启动子中发现光响应元件占主导地位,脱落酸、茉莉酸甲酯响应元件次之,表明IGT启动子可能为诱导型启动子。转录组分析发现,白菜型油菜的IGT基因在不同组织(愈伤组织、花、叶、根、角果、茎)中有着不同的表达模式,尤其是TAC1基因(BraIGT-11)在花中有着较高的表达水平,叶和茎则次之,表明TAC1在调控分枝角度和花发育等方面可能发挥着重要的功能。综上所述,本研究为后续BraIGT基因功能的研究提供了理论依据,同时也为白菜型油菜理想株型的选育以及分子育种提供了参考。

IGT基因家族调控作物株型研究进展

紧凑株型与深根系结构是现代作物实现机械化种植和密植高产的理想株型形态,也是改良农作物遗传性状的目标之一。IGT基因家族参与作物株型的调节,主要由DRO1(DEEPERROOTING 1)、TAC1(TILLERANGLECONTROL 1)和LA1(LAZY 1)三个亚族组成,通过植物激素和相关蛋白的调控参与作物形态构建。以单子叶作物水稻、玉米以及双子叶模式植物拟南芥和作物油菜为代表,综述了IGT基因家族成员在调控单双子叶作物形态中的进展,特别是在分枝(蘖)角度和侧根向重力性中的相关机制及异同,以期为深入研究作物形态构建的调控机制和培育高产、耐密植以及适应机械化收获理想株型作物提供理论参考。