郝兆东
the plant journal:玉米ZmSAUR15基因的遗传变异作用于未成熟胚胎诱导胚性愈伤的效率
2021-11-29 08:47
阅读:630

Genetic variations in ZmSAUR15 contribute to the formation of immature embryo-derived embryonic calluses in maize

第一作者Yanli Wang

第一单位四川农业大学

第一通讯Yaou Shen


 Abstract 


背景回顾The ability of immature maize embryos to form embryonic calluses (ECs) is highly genotype-dependent, which limits transgenic breeding development in maize. 


主要发现:Here, we report the association mapping-based cloning of ZmSAUR15 using an association panel (AP) consisting of 309 inbred lines with diverse formation abilities of EC. 


结果1-ZmSAUR15负调控胚性愈伤诱导:We demonstrated that ZmSAUR15, which encodes a small auxin-upregulated RNA, acts as a negative effector in maize EC induction


结果2-ZmSAUR15启动子变异影响其表达:Polymorphisms in the ZmSAUR15 promoter that influence the expression of ZmSAUR15 transcripts modulate theEC induction capacity in maize.


结果3-ZmSAUR15参与IAA合成和细胞分裂ZmSAUR15 is involved in indole-3-acetic acid biosynthesis and cell division in immature embryo-derived callus. 


结果4-敲除ZmSAUR15提升胚性愈伤诱导率The ability of immature embryos to induce EC formation can be improved by the knockout of ZmSAUR15, which consequently increases the callus regeneration efficiency. 


结论Our study provides new insights into overcoming the genotypic limitations associated with EC formation and improving genetic transformation in maize.


 摘 要 


未成熟玉米胚胎形成胚性愈伤的能力具有高度的基因型依赖性,这也限制了转基因育种在玉米中的应用。本文中,作者基于一个含有309份自交系材料,并且胚性愈伤形成能力变异较大的关联群体,采用基于关联作图的方法克隆到了玉米ZmSAUR15基因。ZmSAUR15基因编码一个生长素响应基因,在玉米胚性愈伤的诱导过程中作为负调控因子发挥作用。ZmSAUR15启动子的多态性影响ZmSAUR15转录本的表达,调节玉米的胚性愈伤诱导能力。源自于未成熟胚胎的愈伤组织中,ZmSAUR15基因参与了IAA的合成以及细胞的分裂。通过敲除ZmSAUR15基因能够显著提升未成熟胚胎诱导胚性愈伤的能力,从而增强愈伤再生效率。本文的研究结果为玉米中胚性愈伤诱导的基因型限制及遗传转化效率提升提供了新的视野。


 通讯作者 

** 沈亚欧 **


个人简介:

2002年,四川农业大学,学士;

2005年,四川农业大学,硕士;

2008年,四川农业大学,博士;

2014-2015年,美国IOWA State University,访问学者。


研究方向玉米遗传转化分子机理的理论及应用研究。


doi: https://doi.org/10.1111/tpj.15609


Journal: the plant journal

First Published: November 25, 2021

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