桃生长势相关基因PpSAUR73功能鉴定

[目的]克隆桃树势相关基因助 PpSAUR73,分析其对多种激素的响应,鉴定其在调控拟南芥生长势中的作用,为科学合理调控树势提供分子依据.[方法]以'中油蟠9 号,为材料进行激素处理,利用实时荧光定量分析PpSAUR73在24 h 内的动态响应;以桃品种'久艳'为材料克隆PpSAUR73;构建PpSAUR73过量表达载体,将其转化拟南芥;对转基因拟南芥进行表型观察,对同时播种的转基因与野生型拟南芥进行萌芽率统计,对萌发一致的生长7d 拟南芥进行根长及下胚轴的测量,对萌发一致的拟南芥进行不同浓度的激素处理;取7d 大小的两个转基因株系及野生型拟南芥材料进行转录组测序,对差异表达基因进行功能分析、KEGG 通路富集分析,并分析调控基因.[结果]PpSAUR73 能够对激素处理做出快速响应.过表达PpSAUR73 能够影响拟南芥种子萌芽,转基因拟南芥幼苗下胚轴及根长较野生型长,莲座大,整体长势好于野生型,且降低了对生长素的敏感性.过表达PpSAUR73 的转录组分析结果显示,在两个对比组中均表达的差异基因有128 个,其中有84个上调基因,44 个下调基因,并对20 个表达量较高的差异基因进行了描述.对过表达PpSAUR73产生的差异表达基因进行GO 功能显著性富集分析,结果表明差异表达基因在细胞组分方面富集的基因最多,定位在细胞质、细胞膜、细胞器和细胞外区域.对差异表达基因进行KEGG 通路富集分析,结果表明差异表达基因主要富集到苯丙氨酸生物合成通路、植物激素信号转导通路、淀粉蔗糖代谢通路等代谢通路.在苯丙氨酸生物合成通路中,PpSAUR73 能够调控编码过氧化物酶基因AT1G05260、AT3G01190、AT3G32980、AT5G15180 表达上调,过氧化物酶与木质素合成相关,木质素含量与植株长势呈显著相关,暗示过表达PpSAUR73可能参与调控拟南芥木质素合成从而调控长势.在植物激素信号转导通路中,生长素信号转导中的一些生长素响应基因AtSAUR41、AtSAUR71、AtSAUR51、AtSAUR72和AtSAUR1等表达下调,脱落酸信号转导途径中磷酸酶蛋白AtPP2CA表达上调,而脱落酸信号通路基因AtPYL5表达下调.PpSAUR73能够调控拟南芥长势,参与多种激素信号转导.[结论]PpSAUR73能够快速对激素做出响应,且能够调控转基因拟南芥长势;PpSAUR73过量表达导致的差异基因主要富集到苯丙