JIA | 北京农学院园艺学科板栗研究团队秦岭课题组关于MADS-box基因调控板栗体胚发生的研究
板栗 (Castanea mollissima Blume)是重要的经济生态林树种。我国板栗分布广泛，种植面积大，但其种质创新及生产方式均相对滞后。生产中，传统的种子或嫁接繁殖周期长、效率低，新种质的培育迫在眉睫。体细胞胚胎发生为板栗新种质创制提供了新的手段，因此，解析板栗体细胞胚胎发生机理，并以体胚为模型探究板栗胚胎发育的调控机制，是板栗研究中亟待解决的关键问题之一。体细胞胚胎发生是一种依赖于植物细胞全能性的高效体外再生技术。但是，目前关于木本植物如中国板栗体细胞胚胎发生的分子机理研究较少，极大限制了木本植物产业发展。
近期，北京农学院板栗研究团队秦岭课题组题为“The MADS-box transcription factor CmAGL11 modulates somatic embryogenesis in Chinese chestnut (Castanea mollissima Blume)” 的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2020年4期正式发表。该研究报道了板栗的MADS-box家族成员CmAGL11。
CmAGL11基因在体细胞胚胎发生的球形胚阶段表达水平显著上调，稳定过表达CmAGL11基因能够增强板栗愈伤体细胞胚胎发生的能力，并显著加快体胚的发育进程。通过转录组测序技术发现，CmAGL11影响了赤霉素、生长素和乙烯途径相关基因的表达。此外，DNA甲基化位点分析发现，在板栗体细胞胚胎发生过程中CmAGL11的表达水平受其启动子甲基化水平调控。我们的研究表明，CmAGL11基因在中国板栗体胚发生过程中起到重要的作用，可能是通过调节赤霉素、生长素以及乙烯途径。本研究对解析板栗体胚发生机理奠定了基础，有助于建立高效的中国板栗遗传改良和种质创新平台。
北京农学院植物科学技术学院博士后高月荣与硕士研究生孙佳晨为共同第一作者，秦岭教授与曹庆芹教授为共同通讯作者。该研究受到了国家重点研发项目(2018YFD1000605)、国家自然科学基金(31870671和31672135)、北京市高校创新团队建设和教师职业发展项目(IDHT20180509)、北京市高校高层次教师培养支撑计划(CIT&TCD20180317)的支持。
Cite the paper:
GAO Yue-rong, SUN Jia-chen, SUN Zhi-lin, XING Yu, ZHANG Qing, FANG Ke-feng, CAO Qing-qin, QIN Ling. 2020. The MADS-box transcription factor CmAGL11 modulates somatic embryogenesis in Chinese chestnut (Castanea mollissima Blume). Journal of Integrative Agriculture, 19(4): 1033-1043.
专家简介
秦岭，北京农学院植物科学技术学院教授，博士生导师。现任中国园艺学会干果分会副理事长，北京果树学会副理事长，中国林学会经济林分会理事。研究方向为板栗种质资源创新与利用研究，包括：栗属植物资源评价与利用、板栗基因组研究，分子辅助育种、板栗种质创制等。发表学术论文50多篇，著作6部，获得授权专利8件。获北京市科技进步奖1项、教育部科技进步奖和北京市农业技术推广奖等8项、国家级教学成果二等奖1项。
曹庆芹，北京农学院植物科学技术学院教授，硕士生导师。现任中国园艺学会干果分会理事。获得多项荣誉称号，有北京市组织部优秀人才、北京市科技新星、北京市属高校北京中青年骨干人才、北京市长城学者、北京市青年教学名师以及北京市百千万人才工程市级人选等。研究方向为板栗种质资源创新利用以及外生菌根机制研究。发表学术论文60多篇，获得授权专利10件。获北京市农业技术推广奖2项。
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