细胞分裂素和QmBRC1协同调控蒙古栎腋芽萌发机制

蒙古栎(Quercus mongolica)具有耐寒耐旱、木材致密坚硬的特点,是我国二级珍贵树种,北方荒山绿化树种,是优良的用材树种、乡土树种。同时其果实淀粉含量高,能作为一种新型能源替代高淀粉农作物。蒙古栎是优良的果材兼用树种,具有重要的科研价值和开发潜力,分枝能够影响木材质量和果实产量,探索蒙古栎分枝发育过程意义重大。本研究以蒙古栎为研究对象,结合激素处理、激素检测、表型分析、荧光定量PCR、基因序列分析和拟南芥的遗传转化的方法,探究CTK和分枝关键基因QmBRC1协同调控腋芽萌发的机制。本研究结果表示GA在调控木本植物蒙古栎分枝的过程中起积极作用。GA和CTK 均能促进腋芽萌发,区别在于 GA 倾向于促进枝条伸长,CTK 倾向于促进枝条数目增加。通过向整株蒙古栎幼苗外源施加 6-BA发现,外源处理可以增加内源 ZA 含量,从而影响细胞分裂素途径,降低蒙古栎BRANCHED1(维持芽休眠的关键转录因子,QmBRC1)表达,促进侧枝形成。本研究克隆出QmBR C1 基因全长并将该基因转化到wt拟南芥野生型和brc1 拟南芥突变体中,结果表明QmBRC1 可以恢复br c1 突变体的多分枝表型,QmBRC1 过表达植株出现发育延迟的现象。向QmBRC1 过表达植株施加 6-BA后发现腋芽被激活。结合向离体的腋芽外源施加 6-BA的结果发现,蒙古栎顶端优势显著,QmBRC1 仅为调控腋芽萌发的一个信号,高表达的QmBRC1 不能完全抑制腋芽萌发。综上,本研究证明了在蒙古栎中CT K与QmBRC1 协同调控腋芽萌发,为探究蒙古栎分枝发育过程提供理论基础。