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外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响

严泽埔 张佳琦 梁璧 魏广利 张启香 王正加

严泽埔, 张佳琦, 梁璧, 魏广利, 张启香, 王正加. 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
引用本文: 严泽埔, 张佳琦, 梁璧, 魏广利, 张启香, 王正加. 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
YAN Zepu, ZHANG Jiaqi, LIANG Bi, WEI Guangli, ZHANG Qixiang, WANG Zhengjia. Effects of exogenous gibberellin on growth of Carya illinoensis and its metabolic gene expression[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
Citation: YAN Zepu, ZHANG Jiaqi, LIANG Bi, WEI Guangli, ZHANG Qixiang, WANG Zhengjia. Effects of exogenous gibberellin on growth of Carya illinoensis and its metabolic gene expression[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566

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外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31670682);浙江省科技厅重大研发专项(2018C02004);浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02052-13);中央财政林业科技推广项目(〔2018〕TS 08号)
详细信息
    作者简介: 严泽埔,从事薄壳山核桃遗传育种研究。E-mail: 2801086565@qq.com
    通信作者: 王正加,教授,博士,从事经济林育种研究。E-mail: wzhj21@163.com
  • 中图分类号: S722.3

Effects of exogenous gibberellin on growth of Carya illinoensis and its metabolic gene expression

  • 摘要:   目的  研究赤霉素(gibberellin)对植物株高的影响,探讨了GA20oxGA3oxGA2ox在赤霉素合成过程中的反馈调节机制。  方法  以薄壳山核桃Carya illinoensis幼苗为材料,进行100 mg·L−1 赤霉素叶面喷施处理。对外施赤霉素后薄壳山核桃的株高、节间长度和主根长以及薄壳山核桃GA20oxGA3oxGA2ox的时空变化进行了研究。  结果  外施赤霉素28 d后,薄壳山核桃节间长度和主根长的伸长量与对照相比都存在显著差异(P<0.05),节间数量没有发生变化;植株平均生长量达2.9 cm,为对照的1.93倍,差异极显著(P<0.01)。实时荧光定量PCR结果表明:GA20oxGA3oxGA2ox在薄壳山核桃生长期存在时空表达差异。外施赤霉素能够使CiGA20ox的表达量持续下降,28 d后的表达量仅为初始值的38.6%;而CiGA3ox表达量则是在7 d时跌落低谷,下降至初始值的55.4%,28 d后回升,表达量为初始值的350%;CiGA2ox表达量总体呈波浪形变化,在7 d后达到顶峰,之后有所回落,至21 d时恢复到了初始水平,28 d后上升为初始值的220%。CiGA3ox在薄壳山核桃植株茎杆内发生了累积,相较于CiGA20oxCiGA2ox在转录水平上发生了较大的变化。  结论  外施赤霉素促进了薄壳山核桃茎杆伸长,同时引起了薄壳山核桃体内赤霉素代谢关键基因表达模式的时空变化。图6表1参29
  • 图  1  薄壳山核桃不同组织部位示意图

    顶芽至第1叶间为茎①,第2叶至第3叶为茎②,第 3叶至第4叶为茎③,第4至第5叶为茎④,第5至根部为茎⑤                   

    Figure  1.  Schematic diagram of different tissurs in C. illinoensis

    图  2  GA3处理对薄壳山核桃幼苗生长的影响

    Figure  2.  Effect of GA3 treatment on seedling growth of C. illinoensis

    图  3  CiGA20ox、CiGA3ox和CiGA2ox氨基酸序列与其他其同源序列的比对

    Figure  3.  Amino acid alignment of CiGA20ox,CiGA2ox、CiGA3ox and its closest homologues

    图  4  GA20ox、GA3ox和GA2ox的系统进化树

    Figure  4.  An unrooted phylogenetic tree representing relationships of GA20ox,GA3ox and GA2ox

    图  5  赤霉素处理后 CiGA20oxCiGA3oxCiGA2ox基因转录水平的变化

    Figure  5.  Transcript levels of CiGA20oxCiGA3oxCiGA2ox after GA3 treatments

    图  6  薄壳山核桃GA20oxGA3oxGA2ox在不同组织部位的表达量

    Figure  6.  Expression of GA20oxGA3ox and GA2ox in different tissues in C. illinoensis

    表  1  引物序列

    Table  1.   The sequences of primers

    引物名称上游引物(5′→3′)下游引物 (5′→3′)
    RTCiGA20oxGCACACCGACCCACAAATCATTTGAGTTCTGATCAGGTGGGACT
    RTCiGA3oxCACTCGAACAATTCCGCCAACTTGCCCAAGGAGCCTAGCATTAG
    RTCiGA2oxCAGGTAGGTGGGCTTCAAGTGTCCCGATGCAAGCAACTTTTGTA
    CcActinTGCGGGTGCTCGCTTCGGCAGCGGGCAGCCAAGGATGACT
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-25
  • 修回日期:  2020-03-26

外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(31670682);浙江省科技厅重大研发专项(2018C02004);浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02052-13);中央财政林业科技推广项目(〔2018〕TS 08号)
    作者简介:

    严泽埔,从事薄壳山核桃遗传育种研究。E-mail: 2801086565@qq.com

    通信作者: 王正加,教授,博士,从事经济林育种研究。E-mail: wzhj21@163.com
  • 中图分类号: S722.3

摘要:   目的  研究赤霉素(gibberellin)对植物株高的影响,探讨了GA20oxGA3oxGA2ox在赤霉素合成过程中的反馈调节机制。  方法  以薄壳山核桃Carya illinoensis幼苗为材料,进行100 mg·L−1 赤霉素叶面喷施处理。对外施赤霉素后薄壳山核桃的株高、节间长度和主根长以及薄壳山核桃GA20oxGA3oxGA2ox的时空变化进行了研究。  结果  外施赤霉素28 d后,薄壳山核桃节间长度和主根长的伸长量与对照相比都存在显著差异(P<0.05),节间数量没有发生变化;植株平均生长量达2.9 cm,为对照的1.93倍,差异极显著(P<0.01)。实时荧光定量PCR结果表明:GA20oxGA3oxGA2ox在薄壳山核桃生长期存在时空表达差异。外施赤霉素能够使CiGA20ox的表达量持续下降,28 d后的表达量仅为初始值的38.6%;而CiGA3ox表达量则是在7 d时跌落低谷,下降至初始值的55.4%,28 d后回升,表达量为初始值的350%;CiGA2ox表达量总体呈波浪形变化,在7 d后达到顶峰,之后有所回落,至21 d时恢复到了初始水平,28 d后上升为初始值的220%。CiGA3ox在薄壳山核桃植株茎杆内发生了累积,相较于CiGA20oxCiGA2ox在转录水平上发生了较大的变化。  结论  外施赤霉素促进了薄壳山核桃茎杆伸长,同时引起了薄壳山核桃体内赤霉素代谢关键基因表达模式的时空变化。图6表1参29

English Abstract

严泽埔, 张佳琦, 梁璧, 魏广利, 张启香, 王正加. 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
引用本文: 严泽埔, 张佳琦, 梁璧, 魏广利, 张启香, 王正加. 外施赤霉素对薄壳山核桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
YAN Zepu, ZHANG Jiaqi, LIANG Bi, WEI Guangli, ZHANG Qixiang, WANG Zhengjia. Effects of exogenous gibberellin on growth of Carya illinoensis and its metabolic gene expression[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566
Citation: YAN Zepu, ZHANG Jiaqi, LIANG Bi, WEI Guangli, ZHANG Qixiang, WANG Zhengjia. Effects of exogenous gibberellin on growth of Carya illinoensis and its metabolic gene expression[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190566

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