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研究人员通过对巨桉转录组测序,研究 EgrZHD5 基因,发现其可促拟南芥开花等,助桉树育种。
植物中的 ZF-HD 基因家族在生长发育过程中起着至关重要的作用。在巨桉(Eucalyptus grandis)从初生生长向次生生长转变的过程中,研究人员通过转录组测序,识别出了一个差异表达的 ZF-HD 基因家族成员 ——EgrZHD5(Eucgr.H00572)。经过克隆和序列分析发现,EgrZHD5 包含保守的锌指(zinc finger)和同源框(homeobox)结构,这是 ZF-HD 家族的典型特征。亚细胞定位分析进一步表明,EgrZHD5 定位于细胞核。
为了探究其功能,研究人员将 EgrZHD5 在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中进行过表达。对转基因拟南芥株系的表型分析显示,其主根伸长得到了增强。此外,与野生型植株相比,EgrZHD5 过表达株系开花更早,提前 6 - 10 天开花。对转基因植株中 AtFT、AtSOC1 和 AtFLC 基因的表达分析表明,这些基因的表达水平显著提高。而且,转基因株系还表现出植株变矮、茎变细以及木质部细胞壁增厚的现象。这主要是因为 EgrZHD5 通过 FT 途径促进了开花,进而影响了植株高度和木质部增厚。
这项研究初步揭示了 EgrZHD5 的功能,为缩短桉树育种周期的早花育种提供了一个潜在的候选基因。