近日,中国农业科学院棉花研究所棉花优质育种团队研究发现GhLSM1B基因的一个可变剪切可以加速棉花愈伤组织增殖并改变体细胞胚胎发生过程中的细胞形态,为提高棉花遗传转化效率提供了新思路。相关研究结果以“Identification and Overexpression of RNA-Decapping Protein GhLSM1BS: Enhancing Cotton Somatic Embryogenesis through Up-regulating Brassinosteroid Biosynthesis”为题发表在国际权威学术期刊《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》(IF=11.2,生物学1区)上。
体细胞胚胎发生是体细胞经历去分化和再分化形成胚胎、进而发育成完整植株的过程。提升棉花的关键性状通常依赖农杆菌介导的遗传转化与体细胞胚胎发生再生体系,该体系目前存在周期长、转化效率低、胚胎发育不同步和适用品种有限等问题。
该研究鉴定出棉花GhLSM1B基因的可变剪接GhLSM1BS,并定位于细胞核。过表达该可变剪切可加速棉花愈伤组织增殖并改变体细胞胚胎发生过程中的细胞形态,同时伴随CYP450家族基因的表达模式改变及油菜素内酯含量升高。该研究表明GhLSM1BS在农杆菌侵染和稳定转基因棉花中均能促进早期体细胞胚胎发生,并通过调控油菜素内酯生物合成通路发挥作用。研究结果为提高遗传转化效率、加速棉花分子育种进程提供了新策略。
郑州大学农学院讲师杨铮和已毕业硕士研究生何杰为共同第一作者,中棉所商海红研究员和袁有禄研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金青年项目、中央公益性科研机构基本科研业务费、中国博士后基金面上项目和中国农业科学院科技创新工程的资助。
原文链接:http://doi.org/10.1111/pbi.70090

GhLSM1B参与棉花体细胞胚胎发生模式图