禾本科作物芒遗传研究进展 植物学报    2020, 55 (5): 613-622.   DOI: 10.11983/CBB19236

图4 小麦B1基因的调控机制

正文中引用本图/表的段落

ALI-1编码1个C₂H₂锌指转录因子, 具有转录抑制活性。对B1近等基因系的芒进行纵切观察, 结果显示两者细胞长度无显著差异, 但短芒材料细胞数目仅为长芒材料的1/10, 表明短芒材料芒原基的细胞分裂被抑制。顺式调控元件预测结果表明, ALI-1区间内SNPs导致该基因缺失顺式元件BOXCPSAS1、LTRE1HVBLT49、SORLIP2AT和SITEIIATCYTC, 这些顺式元件参与调控分生组织和增殖细胞的基因表达(Hudson and Quail, 2003; Welchen and Gonzalez, 2006; DeWitt et al., 2020; Huang et al., 2020; Wang et al., 2020)。启动子中的SNPs上调了B1的表达, 导致CDC25微量表达。CDC25是细胞周期负调控因子, 可抑制细胞分裂。在植物体内, 细胞周期调节因子与植物激素相互作用。CDC25同源物被认为是细胞分裂素作用的早期靶点, 因此CDC25降低了细胞分裂素的含量(Lipavská et al., 2011; Wang et al., 2020)。在降低细胞分裂素含量的同时, ALI-1抑制细胞分裂素的信号转导, 导致细胞增殖停滞, 细胞数量减少, 进而使芒的伸长受到抑制, 表现为极显著的芒抑制作用(Wang et al., 2020) (图4)。此外, 单体型CGAG还表现出粒长和千粒重显著增加。

本文的其它图/表

• 图1 芒的横切面结构
  (A) 大麦芒横切面; (B) 普通小麦芒横切面。S: 气孔; V: 维管束; Pa: 薄壁组织; Sc: 厚壁组织
  
• 图2 不同发育时期芒中叶绿体的结构
  (A) 抽穗期; (B) 开花期; (C) 灌浆期; (D) 干物质形成期; (E) 成熟期。Th: 类囊体; G: 叶绿体基粒; Pg: 质体小球; S: 淀粉粒
  
• 图3 具芒种子下扎土壤情况(改自Elbaum et al., 2007)
  d: 深度
  
• 表1 小麦中已定位的控制芒功能的基因
  
• 表2 水稻中已定位的控制芒功能的基因
  
• 表3 大麦中已定位的控制芒功能的基因