柱狀蘋果樹？和這個赤霉素代謝基因有關(guān)……。

作者| SHR

書篇|日云

樹型是影響果樹生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。因為樹枝多，樹枝密集的樹型不僅嚴(yán)重抑制透光率和館內(nèi)光合，而且管理起來也不方便。有趣的是，有一種柱形蘋果樹，與傳統(tǒng)的果樹不同，它有緊湊的圓柱形樹型，其樹枝向上延伸，而不是橫向延伸[1]。這種樹型對果樹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要，但對這種樹型形成的機制還不清楚。研究表明，該柱形樹型的表型包含顯性Co區(qū)域，通過逆轉(zhuǎn)錄在莖分生組織和葉原期的該區(qū)域發(fā)現(xiàn)了MdDOX-Co基因的異位表達(在野生型中表達根特異性)[2]。MdDOX-Co基因編碼了2-酮戊二酸依賴性脫氧核糖核酸酶(DOX，2ODD)，該基因在擬南芥、煙草和蘋果中過度表達，可導(dǎo)致相似的特性[1]。

圓周果樹

2020年3月，日本國家農(nóng)業(yè)和食品研究組織Kazuma Okada和合作者在Tree Physiology上發(fā)表了Columnar根據(jù)GIBBER ELLIN DEFICIENCY BY ECTOPIC ERESSIOF OF A DIOXYGENASE GENE的研究論文，MdDOX-Co可能與缺乏具有生物活性的赤霉素(GA )32

最近，該合作伙伴團隊在The Plant Journal重新發(fā)表了題為The apple gene responsible for columnar tree shape reduces The abundance of biologically active giber elliber的論文，該論文以初步研究為基礎(chǔ)

首先，該研究將MdDOX-Co與野生型相比表現(xiàn)過度的義南假肢系(MdDOX-Co OE)中GA20ox2(GA 20-oxidase 2)和GA3ox1(GA 3-oxidase 1)

植物體內(nèi)赤霉素種類和代謝過程復(fù)雜，通過體外生化實驗，研究結(jié)果表明，MdDOX-Co基因產(chǎn)物可以將活性赤霉素A4(GA4)轉(zhuǎn)化為GA58 (12-OH-GA4)，全部物質(zhì)GA12和GA9分別轉(zhuǎn)化為GA111。另外，在3個12-OH-GA中，只有GA 58仍然具有生理活性，MdDOX-Co OE菌株中GA 58沒有被內(nèi)源性檢測到，這表明GA 58的缺失是在這一過程中起作用的關(guān)鍵激素。

該研究發(fā)現(xiàn)，MdDOX-Co的過表達將外源GA12代謝為GA111而不是GA58或GA70，但GA9可以轉(zhuǎn)化為GA58。但是，當(dāng)GA 12有效代謝為GA9時，GA111在體外被GA 20氧化酶轉(zhuǎn)化為GA 70。這表明MdDOX-Co的12-羥基化酶活性會導(dǎo)致GA的12-氧化，從而減少GA20氧化酶催化的C20氧化過程。這是降低活性GA含量的關(guān)鍵。

12-oxidation of ga affects ga metabolism by ga 20-oxidases

摘要本文研究表明，MdDOX-Co通過對GA12進行12-羥基化，抑制了GA9和生物活性GA的合成，導(dǎo)致柱狀表型。該研究發(fā)現(xiàn)，MdDOX-Co影響活性GA的轉(zhuǎn)化率，進而影響樹型機制，研究結(jié)果對今后果樹生產(chǎn)具有重要意義。

參考文獻

[1]岡田、k .和田、m .莫里雅、s .Katayes、y .fujisawa、h .Wu、J山本，T. and Abe，K. (2016)。expression of a putative dioxy gene adjacent to an insertion mutation is involved in the short internodes of columnar

[2]和田、m .iwanami、h .Moria、s .一、t .Tanaka、y .來K. (2018年)。a root-localized gene in normal apples is EC topically expressed in aerial parts of columnar apples . plant growth rowth

[3]岡田、k .和田、m .塔克巴亞希、y .科島、m .坂崎巴、h .中野獸K. (2020)。columnar growth phenotype in apple results from gibber ellin deficiency by ectopic expression of a dioxy gene . to

原始鏈接：