文摘【目的】解析马铃薯(Solanum tuberosum L.)重力响应的分子机理,为马铃薯的遗传改良和育种提供潜在基因资源。【方法】通过石蜡切片对马铃薯的匍匐茎和地上茎进行组织学结构观察;通过同源比对鉴定马铃薯中的重力响应调控基因,使用RT-qPCR验证其表达水平,利用转录组测序分析其表达模式;以四倍体马铃薯材料Desiree为背景,构建了重力响应关键基因StLAZY1-1的过表达转基因株系,并对其表型进行了观察统计。【结果】匍匐茎与地上茎的组织结构存在明显的形态学差异,特别是维管组织的排列和淀粉粒沉积两个方面差别显著。重力响应相关基因PRAF/RLD FAMILY MEMBER(RLD)、SCARECROW(SCR)、SHOOT-ROOT(SHR)、BRX-LIKE4(BRXL4)、PIN-FORMED3(PIN3)在不同物种中具有保守的结构域和分布特征,LAZY家族的结构域分布则具有多样性。重力响应相关基因的表达具有组织特异性,并且表达水平受到光信号调控。通过遗传转化验证马铃薯StLAZY1-1基因的功能,发现与野生型相比StLAZY1-1过表达株系在株高、匍匐茎数量上都具有显著变化。【结论】马铃薯中关键重力响应调节基因StLAZY1-1影响马铃薯的株高和匍匐茎数量。
