精確控制TF的寶貴工具鵝掌楸雜種中的DEX/GR誘導系統
自1983 年以來轉基因技術的進步導致了 35S 啟動子的廣泛使用,該啟動子缺乏特異性并且可能致命。為了克服這些限制,研究已轉向誘導型啟動子,例如糖皮質激素誘導系統,從而可以精確控制植物中的基因表達。然而誘導劑地塞米松(DEX)具有一定的毒性,單獨使用DEX可以誘導防御相關基因的表達。鵝掌楸 雜交種表現出對于觀賞和經濟目的有價值的特征。因此,需要穩定、精準的誘導表達系統來定時、定量地人為調控關鍵基因的表達。
2024年2月29日,林業研究發表題為“ Establishment of a glucocorticoid inducible system for adjustment somatic胚胎發生在鵝掌楸雜種” 的論文。
該研究為鵝掌楸開發了一種定制的地塞米松/糖皮質激素受體 (DEX/GR) 系統,重點關注 對植物再生至關重要的 WUSCHEL (WUS)基因。
最初,構建了p35S:LhWUS-GFP-GR 載體并將其引入雜交體的胚性愈傷組織中。 DEX 處理后,LhWUS-GFP-GR 融合蛋白有效轉位到細胞核中,而未經處理的對照仍保留在細胞質中。此外,不同濃度的 DEX 顯示融合蛋白以劑量依賴性方式快速易位到細胞核中,1 mM DEX 在 5 分鐘內達到峰值熒光。
探討了 DEX 對愈傷組織增殖和體細胞胚胎發生的影響。過表達LhWUS-GR的轉基因愈傷組織在 DEX 處理后表現出LhWUS 表達增加 和愈傷組織增殖增強,特別是在 1 μ 濃度下,表明促進生長的最佳水平。此外,DEX處理的p35S:LhWUS-GR 愈傷組織顯示出比未處理的對照更高數量的體細胞胚胎,表明DEX在體細胞胚胎發生中的劑量效應作用。有趣的是,這些體細胞胚胎的再生植物可以發育成完整的植物。經過 DEX 處理后,頂端分生組織顯著增大,凸顯了 DEX/GR 系統在影響植物生長方面的有效性。
總之,本研究將DEX/GR系統建立為鵝掌楸雜交遺傳探索的重要工具,有效調控基因表達和體細胞胚胎發生,突出了功能遺傳學在鵝掌楸雜交 中的潛在作用 及其在其他物種中的適用性。該系統能夠精確控制外源基因的表達,促進詳細的功能分析并提供對關鍵發育過程調節的見解。
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