木材是重要的工業(yè)原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。木材主要來(lái)源于木本植物次生木質(zhì)部的連年積累，受到多因素的復(fù)雜調(diào)控，有待進(jìn)一步闡明。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子（Growth Regulating Factor, GRF）參與植物根、莖、葉、花、果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是重要的植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)節(jié)基因。近年來(lái)研究人員發(fā)現(xiàn)GRF基因在提高禾本科植物產(chǎn)量方面具有巨大潛質(zhì)，從而使其受到廣泛關(guān)注。
 

       JIPB近日在線發(fā)表了中國(guó)林科院林業(yè)所盧孟柱課題組題為“PagGRF12a interacts with PagGIF1b to regulate secondary xylem development through modulating PagXND1a expression in Populus alba × P. glandulosa”（https://doi.org/10.1111/jipb.13102）的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)楊樹生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子PagGRF12a能夠與PagGIF1b發(fā)生互作，激活次生木質(zhì)部發(fā)育重要調(diào)控因子PagXND1a的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)次生木質(zhì)部發(fā)育的調(diào)控，影響木材形成。
 

▲ PagGRF12a負(fù)調(diào)控次生木質(zhì)部發(fā)育
 

       該研究發(fā)現(xiàn)PagGRF12a在維管組織特別是木質(zhì)部分化過(guò)程中高表達(dá)（圖A-C），過(guò)量表達(dá)PagGRF12a導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因楊樹次生木質(zhì)部變窄，而反義抑制PagGRF12a表達(dá)則使轉(zhuǎn)基因楊樹次生木質(zhì)部變寬（圖D），表明PagGRF12a負(fù)調(diào)控次生木質(zhì)部的發(fā)育。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)PagGRF12a可以結(jié)合次生木質(zhì)部發(fā)育重要調(diào)控因子PagXND1a的啟動(dòng)子（圖E）并激活其表達(dá)，而PagGIF1b與PagGRF12a互作更加增強(qiáng)PagGRF12a對(duì)PagXND1a的調(diào)控（圖F）。該研究揭示了GRF在木本植物木材形成中的作用及作用機(jī)制，為利用GRF基因開展木材產(chǎn)量分子遺傳改良提供了途徑。

▲PagGRF12a和PagGIF1b互作
 

       其中，在煙草葉片中，揭示PagGRF12a和PagGIF1b互作的熒光素酶互補(bǔ)試驗(yàn)，均由Vilber NEWTON 7.0 Bio植物成像系統(tǒng)來(lái)完成。

       Vilber植物活體成像系統(tǒng)Newton 7.0 Bio和多功能成像系統(tǒng)FUSION FX SPECTRA，除了具有超高的圖像分辨率及檢測(cè)靈敏度外，還可以拍攝真實(shí)彩色植物圖像，且基于GFP專用的激發(fā)光源及發(fā)射濾光片，可以有效分離葉綠素自發(fā)熒光。除了本實(shí)驗(yàn)中熒光素酶互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)外，還可以同時(shí)滿足GFP，YFP，RFP等報(bào)告基因，從而可應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因鑒定，植物基因表達(dá)調(diào)控，基因互作等相關(guān)研究。
 

Newton 7.0

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