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落叶松生命周期运转调控的分子基础

已有 1130 次阅读 2023-3-26 09:52 |个人分类:自然与社会|系统分类:论文交流

非常高兴向大家介绍我们的工作进展,这是年龄效应研究的持续和延伸。

Li X-Y, Ye Z-L, Cheng D-X, Zang Q-L, Qi L-W, Li W-F. LaDAL1 Coordinates Age and Environmental Signals in the Life Cycle of Larix kaempferiInternational Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(1):426. https://doi.org/10.3390/ijms24010426


落叶松是优良的速生用材树种,具有适应性强、早期速生、成林快、病虫害少、材质优良、轮伐期短的特点,是我国重要纸浆材及建筑材树种。探究落叶松生命周期运转的遗传机制,有助于利用分子手段人工调控落叶松的生长发育进程,为创制落叶松新种质提供理论依据。

我们分别比较了活动期和休眠期不同年龄落叶松的转录组,鉴定到了2个在活动期和休眠期都具有年龄依赖性表达模式的转录因子:LaDAL1LaAP2-1,其中LaDAL1是一个MADS转录因子,基于其年龄依赖性表达模式和功能,被认为是针叶树的时间记录者和生命周期事件协调者。

通过检测LaDAL1转录水平随时间的变化及其对环境信号的应答,发现LaDAL1受到年龄和环境共同调控,并且LaDAL1的转录水平与落叶松生命周期运转相协调。在种子萌发后,LaDAL1的转录水平略微升高,幼苗期仍旧较低;在落叶松3~5年时骤增,这可能是营养阶段转变的分子特征,随后维持在较高水平;在有性生殖过程中,LaDAL1的转录水平在减数分裂和胚胎发生过程中依次下降。

作为年龄信号的信使,LaDAL1通过整合外界环境信号参与调控落叶松的生命周期运转。减数分裂迅速降低年龄信号,胚胎发育过程中年龄信号重置为“0”,随着种子萌发,下一个世代重启,年龄也重新开始计数。我们的发现为在整个生命周期内理解多年生木本植物的生长发育提供了新的见解。

以上研究成果以“LaDAL1 coordinates age and environmental signals in the life cycle of Larix kaempferi”为题于1227日在线发表在International Journal of Molecular Sciences (https://www.mdpi.com/1422-0067/24/1/426)

想要详细了解工作内容,请点击:IJMS | Free Full-Text | LaDAL1 Coordinates Age and Environmental Signals in the Life Cycle of Larix kaempferi (mdpi.com)


Figure 1.png

活动期和休眠期不同年龄落叶松的转录组分析及差异表达的转录因子


Figure 2.jpg

LaDAL1转录水平随时间的变化及其对环境信号的应答


Figure 3 .jpg

LaDAL1转录水平在生命周期中的变化


Figure 4.png

整个生命周期内LaDAL1的表达模式





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