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浙江农林大学对闽楠WOX家族成员鉴定并分析其在体胚发育中的表达
2025-03-02 17:51:37
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返回列表古语云：“家有楠木一方，胜有珠宝一箱”。闽楠（Phoebebournei）系樟科（Lauraceae）楠属（Phoebe）常绿大乔木，为“金丝楠木”重要原植物之一，是中国特有珍贵树种。其材质坚硬，经久耐用，耐腐蚀、防虫蛀，拥有着“千年不腐，万年不朽”的特质，古往今来都受到了广泛追捧。然而，因气候变化和人为破坏，现存闽楠资源不多，且闽楠童期长，结实大小年现象明显，极大程度影响人工林营造与推广应用。体细胞胚胎发生（Somatic embryogenesis, SE）是树木繁育重要技术之一，可有效解决林木生产问题。课题组前期成功建立闽楠体胚发生体系，但仍存在体胚发生不同步、发生效率低和畸形胚比例高等问题，其分子调控机制尚不清楚。因此，鉴定调控闽楠体胚发育的调控基因对研究闽楠体胚再生的分子机制具有重要意义。 2023年2月，Identification of WUSCHEL-related homeobox (WOX) gene family members and determination of their expression profiles during somatic embryogenesis in Phoebe bournei
在这项研究中，作者在闽楠全基因组中鉴定到15个WOX基因，分为3个典型分支：古老进化支、中间进化支和现代/WUS进化支；对其基因结构、蛋白序列特征及其理化性质进行了分析。测定了WOXs在上胚轴、茎尖、根、茎、叶以及胚性愈伤6种组织和体胚发育不同阶段的表达模式。筛选出9个可能参与闽楠体胚发育的重要基因：PbWUS、PbWOX2a、PbWOX5/7、PbWOX9、PbWOX11/12a、PbWOX11/12b、PbWOX11/12c、PbWOX13a和PbWOX13b。进一步发现PbWOX基因启动子存在大量与激素相关的响应元件，为了阐明这些PbWOXs如何响应植物激素，作者还分析了PbWOX基因在生长素（IAA）、脱落酸（ABA）和茉莉酸甲酯（MeJA）处理下的表达模式，揭示了PbWOXs与植物激素之间可能存在的联系。这些结果为进一步阐明PbWOX基因在闽楠体胚发生过程中的分子机制提供依据，并且为调控闽楠等木本植物体胚再生过程提供重要参考意义。
图2 闽楠体胚发育阶段（a-f）及WOXs基因在体胚发育不同阶段的表达模式（g）
浙江农林大学林业与生物技术学院博士生张苗为论文第一作者，童再康教授和张俊红教授为论文通讯作者。浙江农林大学杨琪教授、楼雄珍高级实验师、韩潇副教授和张毓婷博士对该研究进行了指导。课题组已毕业本科生陈昕怡参与该研究。本项目得到浙江省农业新品种选育专项（2021C02070-10）、国家自然科学基金（32171828和32101545）资助。
作者团队介绍：浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室珍贵树种研究团队主要以楠木（闽楠、浙江楠、紫楠和桢楠）、光皮桦和杉木等亚热带重要珍贵树种为研究对象，从基因组学、群体遗传学、进化生物学和分子生物学角度研究林木环境适应性、抗逆性以及生长与品质特性的遗传基础，开展良种选育、繁育与资源高效培育。在浙江省两个国家良种繁育基地建有楠木种质资源库，保存浙江楠、闽楠、紫楠与桢楠全分布区1400余个优树资源，欢迎国内外相关研究人员加盟合作研究。
Forestry Research是一本专注于林学领域的期刊，一本全新的国际化的、开放获取的、具有严格的编辑筛选和评估流程的期刊。主要发表与森林科学和多个相关领域的研究论文、方法、综述和观点；涵盖范围从分子到种群，再到生态系统。期刊主编由美国密歇根理工大学林业资源与环境学院卫海荣教授担任。
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