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椰子所系统鉴定到槟榔DOF基因家族成员参与幼果脱落过程调控
  作者: 李佳   来源: 椰子研究所  日期: 2022-10-07   点击:        打印  ] 我要分享


 2022年10月4日,中国热带农业科学院椰子研究所在International Journal of Molecular Sciences期刊(JCR1, IF=6.208)在线发表了题为“Genome-wide identification of the DOF gene family involved in fruitlet abscission in Areca catechu L.”的研究论文。该研究首次从基因组水平上系统鉴定了槟榔DOF基因家族成员,并提出了其与槟榔果实早期脱落过程的关系。 

 槟榔(Areca catechu L.)是海南重要的经济作物,幼果异常脱落严重影响产量,是槟榔种植产业中亟待解决的问题。果实脱落由多种环境和发育信号所触发,研究团队前期通过转录组分析发现DOF基因家族成员在幼果脱落过程中表达量出现显著变化。DOF(DNA binding with one finger)基因家族是一类植物特有的转录因子,它属于锌指蛋白超家族(zinc finger super-family)。本研究对槟榔AcDOFs进行了全基因组分析,分析了其基因结构、系统发生关系、启动子区域、染色体位置和共线性。同时观察了槟榔果实在脱落前后离层的细胞结构变化,并比较了“即将脱落”与“未脱落”的离层区域中AcDOFs基因转录水平,在果实离层中鉴定出6个关键的AcDOF基因,并进一步将其中3个AcDOFs鉴定为与果实脱落进程相关的关键基因。

 

 图1 槟榔果实脱落表型分析

 研究进一步利用TF (Transcription Factor)-Centered Yeast One Hybrid技术筛选到了关键基因AcDOF4可能识别并结合的33个motifs,这些motifs存在于一些已知的、与脱落有关的基因启动子区域,包括编码纤维素合酶、果胶甲酯酶、聚半乳糖醛酸酶、伸展蛋白等基因。与预测一致的是,这些基因在将脱落”与“未脱落果实离层中表达差异显著。以上结果为深入研究槟榔DOF家族基因的生物学功能、解析槟榔果实脱落的分子调控机制研究奠定了基础。 


2 槟榔果实离层细胞形态学分析


 

 图3 共线性分析


 中国热科院椰子所李佳助理研究员为这篇文章的第一作者,中南林业科技大学李萌副教授为通讯作者。该项工作得到了海南省重点研发专项等项目经费的支持。

文章链接: https://doi.org/10.3390/ijms231911768