糖诱导拟南芥侧根发育的QTL分析

根系是植物吸收土壤中水分和矿质营养的重要器官,影响植物的整体生长发育。侧根是植物根系构型的重要因素。植物光合作用产物——糖在侧根原基(LRP)的起始、形成以及伸长阶段发挥了关键作用。本研究发现拟南芥(Arabidopsis thaliana)生态型Bayreuth(Bay-0)和Shahdara(Sha)在侧根发育对葡萄糖的响应中存在显著差异,利用Bay-0×Sha重组自交系(RIL)群体及分子标记遗传连锁图谱,在3号染色体短臂和5号染色体长臂定位到两个葡萄糖诱导侧根发育的数量性状位点(QTL),并在异源近亲代(HIF)中得到验证,为后续精细定位响应糖信号调控拟南芥侧根发育的主效基因奠定了基础。

TOR介导的糖激活SAM活性的拟南芥自然变异位点鉴定

在黑暗条件下,糖能激活拟南芥的茎顶端分生组织(SAM)发育成叶状器官,该现象已成为植物糖敏感性的重要指标之一。本研究发现,通过RNAi降低雷帕霉素靶标(TOR)的表达,能降低拟南芥幼苗的糖敏感性,表明TOR参与了糖对SAM的激活。本研究还通过对265个拟南芥自然生态型的鉴定,筛选到了一个糖敏感性较低的生态型CS76205;进一步分析发现, Col-0和CS76205的F1代的糖敏感性处于Col-0和CS76205之间,偏向CS76205;Col-0×CS76205 F2群体的糖敏感性呈正态分布,通过二代测序对CS76205生态型和F2代的两个极端表型混合池进行全基因组重测序,在3号染色体定位到一个糖激活SAM活性相关的区域,位于2.520 Mb和3.715Mb之间,利用生物信息学的手段对该关联区域进行注释,筛选出9个关键的候选基因。这为进一步克隆该位点基因、揭示该基因功能及其和TOR之间的关系奠定基础。