Wetenschap
Onderzoekers klonen half-rankloze genlocus in erwtenmutantafila
Erwt is het vierde grootste eetbare peulvruchtgewas ter wereld en wordt over de hele wereld op grote schaal verbouwd. Er zijn verschillende klassieke bladmutanten geïdentificeerd in erwten, waaronder unifoliata (uni), afila (af), rankloos (tl), cocholeata (coch), steunblad gereduceerd (st).
In de jaren zeventig introduceerden erwtenkwekers de af-mutatie om "half-rankloze" erwtenvariëteiten te ontwikkelen, waarbij alle oorschelpen ranken werden maar een paar normale steunblaadjes behielden. De af "half-rankloze" mutatie wordt sindsdien wereldwijd veel gebruikt. De AF-genlocus is tot nu toe echter nog niet gekloond.
In een studie gepubliceerd in Physiologia Plantarum identificeerden onderzoekers van de Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) van de Chinese Academie van Wetenschappen de kandidaat-mutantgenen voor de klassieke erwtenmutant afila als PsPALM1a en PsPALM1b, en verduidelijkten verder hoe de geconserveerde moleculaire regulerende module AF-UNI (erwt)/MPL1 -CaLFY (kikkererwt)/PALM1-SGL1 (luzerne) bemiddelt in verschillende samengestelde bladmorfogenese.
Fenotypische statistische analyse van de afila-mutant onthulde dat alle basale zijbladeren van de samengestelde bladeren waren getransformeerd in ranktakken, terwijl de rankstructuur bovenaan geen significante verandering vertoonde vergeleken met het wildtype.
Moleculaire analyse onthulde dat de AF-genlocus sterk geassocieerd is met twee achter elkaar gerangschikte PsPLAM1a- en PsPLAM1b-genen, die beide coderen voor Cys(2)His(2)-zinkvingereiwittranscriptiefactoren, die ortholoog zijn aan de gerapporteerde PALM1 in netelige alfalfa, MPL1 in kikkererwten. , en POP in akelei.
Verdere in situ hybridisatie toonde aan dat PsPALM1a en PsPALM1b specifiek in hoge mate tot expressie komen in de basale bladprimordia van vroege samengestelde bladprimordia, terwijl ze laag tot expressie komen in het bovenste deel van de samengestelde bladprimordia (toekomstige rankontwikkelingsgebied) en stipule-primordia. Het uitschakelen van de PsPALM1a- en PsPALM1b-genen door virusgeïnduceerde genuitschakeling kan de transformatie van basale zijbladeren in ranken bevorderen.
"Onze studie biedt nieuwe inzichten in het vormingsmechanisme van samengestelde bladmorfologische diversiteit in de natuur. Het biedt ook belangrijke theoretische richtlijnen en genetische bronnen voor de moleculaire veredeling en genetische verbetering van semi-bladloze eigenschappen bij erwten", zegt He Liangliang van XTBG. /P>