馬湘瑋,張舒婷,陳 燕,賴鐘雄,林玉玲
(福建農(nóng)林大學 園藝植物生物工程研究所,福州 350002)
WUSCHEL相關(guān)的同源異型盒(WUSCHEL-related homeobox, WOX)家族是一類植物特有的轉(zhuǎn)錄因子家族,屬于同源異型盒(homeobox,HB)超家族中的一個亞家族[1]。在HB轉(zhuǎn)錄因子家族中,包含一個典型的DNA 結(jié)合螺旋-環(huán)-螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋基序的60~66個氨基酸殘基的同源結(jié)構(gòu)域(homeodomain,HD)[1-2]。在WOX轉(zhuǎn)錄因子家族中此結(jié)構(gòu)域非常的保守,證明此結(jié)構(gòu)域在HD功能完整性方面起著重要的作用[3]。根據(jù)進化關(guān)系,將WOX轉(zhuǎn)錄因子家族成員分為3個分支,WUS支(WUS clade)、中間支(intermediate clade)和古老支(ancient clade)[4]。古老支演化較早,發(fā)現(xiàn)于藻類和被子植物中;中間支出現(xiàn)在蕨類植物起源之后,且不存在于藻類和苔蘚植物中;而WUS分支則僅在被子植物中發(fā)現(xiàn),表明它是最先進的分支。
隨著高通量測序的發(fā)展(next generation sequencing,NGS),WOX基因家族在植物中也被廣泛鑒定[5-9],如毛果楊(PopulustrichocarpaTorr.)[10]、小立碗蘚(Physcomitrellapatens.)[5]和歐洲云杉[Piceaabies(L.) Karst.][6]等。WOX家族成員在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的許多方面起著重要作用,如調(diào)控植物胚的形成、干細胞維持、調(diào)控體胚發(fā)生、側(cè)器官發(fā)育以及器官再生[11]。擬南芥(Arabidopsisthaliana)AtWOX1可能通過調(diào)節(jié)多胺的合成來調(diào)節(jié)側(cè)向器官的發(fā)育[12]。AtWOX3在葉和花器官原基的邊緣表達,促進細胞分裂與器官的橫向發(fā)展[13-14]。在胚胎發(fā)育過程中,過表達擬南芥AtWUS基因可促進陸地棉體細胞胚胎發(fā)生并誘導器官發(fā)生[15-16]。AtWOX8和AtWOX9最初在卵細胞和合子中共表達,然后通過不對稱分裂分別限制在合子胚的頂端和胚柄細胞中,并且都參與了擬南芥早期胚胎發(fā)育[17]。PaWOX2可能調(diào)節(jié)云杉中的胚胎細胞分裂和分化[18];WOX基因是葡萄體胚發(fā)生的關(guān)鍵調(diào)控因子[19]。綜合前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),WOX基因家族的功能涉及范圍很廣,這些功能的發(fā)揮與它們可以促進細胞分裂或阻止未成熟細胞的提前分化密不可分[20]。
龍眼(DimocarpuslonganLour.) 是無患子科(Sapindaceae)龍眼屬(Dimocarpus)的熱帶亞熱帶常綠果樹。龍眼在中國廣東、福建、廣西、云南、四川和海南等地廣泛種植,是重要的經(jīng)濟作物之一。此外,龍眼還有豐富的藥理用途,富含大量的多酚,對炎癥、癌癥和心血管疾病有預防作用[21]。龍眼胚胎發(fā)育的狀態(tài)影響龍眼果實產(chǎn)量及品質(zhì)[22]。龍眼體細胞胚胎發(fā)生(體胚發(fā)生)系統(tǒng)是研究龍眼胚胎發(fā)育較好的替代材料[23],也可以解決自然條件下龍眼胚胎取樣難、材料一致性差等問題。基于本實驗室建立的龍眼基因組數(shù)據(jù)庫[24]及DlWUS基因的實驗基礎(chǔ)[25],本研究采用生物信息學方法對WOX家族成員基本理化性質(zhì)及系統(tǒng)進化等進行分析;基于龍眼體胚發(fā)生早期和不同組織部位的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫,分析WOX家族成員在龍眼體胚發(fā)生早期胚性愈傷組織(EC)、不完全胚性緊實結(jié)構(gòu)(incomplete compact pro-embryogenic cultures, ICpEC)與球形胚(globular embryos, GE)3個階段的表達(FPKM值);采用qRT-PCR技術(shù)驗證其在龍眼體胚發(fā)生早期及不同激素處理下胚性愈傷組織中的表達模式。
實驗材料采用福建農(nóng)林大學園藝植物生物工程研究所培養(yǎng)的‘紅核子’龍眼胚性愈傷組織(EC)、不完全胚性緊實結(jié)構(gòu)(ICpEC)和球形胚(GE)等體胚早期3個階段的材料,參考賴鐘雄培養(yǎng)方法培養(yǎng)[23]。取0.2 g生長狀態(tài)良好的EC,分別于0、50、100和200 μmol/L脫落酸(ABA)或茉莉酸甲酯(MeJA)的MS液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),120 r/min、(25士2)℃搖床上黑暗培養(yǎng)24 h后收樣,經(jīng)液氮凍存后放于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?。試驗設(shè)置3次生物學重復。
1.2.1 龍眼WOX家族成員的鑒定和系統(tǒng)進化分析在線網(wǎng)站(https://phytozome.jgi.doe. gov/pz/portal.html)下載擬南芥WOX(AtWOX)家族成員蛋白序列與CDS序列,以AtWOX蛋白序列為探針序列(E<0.001),并結(jié)合‘紅核子’龍眼基因組數(shù)據(jù)庫[24]進行篩選,初步獲得14條候選的龍眼WOX(DlWOX)家族蛋白序列。使用HMMER(https://www.ebi.ac.uk/Tools/hmmer/search/phmmer)及SMART(http://smart.embl-eidelberg.de/)在線網(wǎng)站進行WOX家族結(jié)構(gòu)域鑒定,最終在龍眼基因組中確定13條含完整結(jié)構(gòu)域的WOX蛋白序列。使用擬南芥基因組網(wǎng)站TAIR進行Blast比對,參考AtWOX家族成員的命名方法,對DlWOX家族成員進行命名。在線軟件Ex-pasyprotparam(https://web.expasy.org/protparam/)分析DlWOX蛋白的基本理化性質(zhì);MEGA6.1軟件基因鄰近法構(gòu)建龍眼、擬南芥WOX家族成員系統(tǒng)發(fā)育進化樹,自展法系數(shù)(Bootstrap)設(shè)置為1000次進行重復檢驗,利用在線工具iTOL (https://itol.embl.de/upload.cgi) 對進化樹進行美化。
1.2.2 龍眼WOX家族蛋白保守基序與基因結(jié)構(gòu)分析采用MEME在線軟件(http://meme-suite.org/tools/meme)分析DlWOX蛋白序列的保守基序(motif),使用Tbtools軟件進行可視化作圖。利用龍眼基因組的gff3文件,使用TBtools軟件對DlWOX家族基因結(jié)構(gòu)進行分析。
1.2.3 龍眼WOX基因啟動子順式作用元件分析從龍眼基因組數(shù)據(jù)庫中提取DlWOX基因起始密碼子(ATG)上游2 000 bp序列作為DlWOX的啟動子序列,采用PlantCARE(http://bioinformatics.psb.ugent. be/webtools/plantcare/html)在線軟件分析龍眼WOX家族基因啟動子的順式作用元件,使用Excel軟件對分析所得到的順式作用元件結(jié)果進行繪圖。
1.2.4 龍眼體胚發(fā)生早期及不同組織部位中WOX基因的表達分析從龍眼體胚發(fā)生早期轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(SRA050205)中,提取WOX家族成員在龍眼體胚發(fā)生早期3個階段(EC、ICpEC、GE)及9個不同組織部位(種子、根、莖、葉、花、花蕾、果肉、幼果、果皮)中的FPKM值,通過取對數(shù)(log2)轉(zhuǎn)換,并利用TBtools軟件繪制熱圖進行分析。
1.2.5 龍眼體胚發(fā)生早期及不同激素處理下WOX基因的表達分析使用Trizol up試劑盒(全式金,北京)提取龍眼體胚發(fā)生早期3個階段(EC、ICpEC、GE)的總RNA,使用SMARTTMRACE cDNA Amplification Kit TransScript RNA First-Strand cDNA Synthesis SuperMix(翊圣,上海)的說明書進行cDNA合成。以cDNA 10倍稀釋液為模板進行擴增,于羅氏LightCycler 480儀器中進行qRT-PCR檢測(表1)。以Beta-actin(ACTB)及Ubiquitin(UBQ)為龍眼不同激素處理及早期體胚發(fā)生過程qRT-PCR的內(nèi)參基因,使用2-ΔΔCT方法計算DlWOX的相對表達量,將數(shù)據(jù)導入SPSS軟件分析差異顯著性,利用GraphpadPrism7制作圖表。
表1 qRT-PCR引物及相關(guān)信息
通過比對分析在龍眼中共鑒定出13個WOX家族成員,參考擬南芥WOX家族成員命名方法,分別將龍眼WOX家族成員命名為DlWUS、DlWOX1、DlWOX1.1、DlWOX1.2、DlWOX1.3、DlWOX14.1、DlWOX14.2、DlWOX2、DlWOX5B、DlWOX6、DlWOX7、DlWOX9A與DlWOX14.2(表2)。對龍眼WOX家族13個成員蛋白質(zhì)理化性質(zhì)進行分析發(fā)現(xiàn),WOX家族分子量在10 390.99~202 745.36 Da之間,氨基酸數(shù)目在87~1 809 aa之間,不同成員之間的氨基酸數(shù)目差異較大;等電點在5.55~9.37之間,其中DlWOX6、DlWOX5B、DlWUS、DlWOX1.2、DlWOX2與DlWOX1.3為堿性蛋白,其余7個成員都為酸性蛋白;不穩(wěn)定系數(shù)在55.25~89.07之間,且只有DlWOX14.2為穩(wěn)定蛋白,其余12個成員均為不穩(wěn)定蛋白。亞細胞定位預測結(jié)果顯示除DlWOX6定位在細胞骨架上外,其余成員均定位在細胞核上。
表2 龍眼WOX家族成員基本理化性質(zhì)分析
為進一步研究龍眼WOX家族成員間的進化關(guān)系,利用MEGA6.10軟件構(gòu)建擬南芥14個WOX家族基因(AtWOX1~AtWOX13、AtWUS)和龍眼13個WOX成員系統(tǒng)進化樹(圖1)。參考擬南芥的分類方法并結(jié)合同源比對,將龍眼WOX家族13條成員初步分成3個支系。遠古支、中間支和WUS支。遠古支包含了DlWOX1.2和DlWOX5B是樹上最小的分支,是WOX家族基因在擬南芥和龍眼中最小的類群。中間支是樹上最大的分支,包含了DlWOX7、DlWOX2、DlWOX11、DlWOX1、DlWOX1.1、DlWOX1.3。WUS支包含了DlWOX9A、DlWOX14.2、DlWOX6、DlWOX14.1、DlWUS。從進化樹的結(jié)果可以看出,所篩選的龍眼WOX家族基因并沒有出現(xiàn)單獨分支的情況且大多與擬南芥具有較高相似性。
為進一步了解龍眼WOX家族成員的基因結(jié)構(gòu),對WOX家族成員的DNA序列與相對應基因組的cDNA序列進行比較(圖2,A),確定了13條基因的內(nèi)含子、外顯子數(shù)量以及位置。結(jié)果表明,龍眼WOX家族基因成員外顯子數(shù)目在1-19之間,其中DlWOX7含有的外顯子數(shù)目最多有19個;DlWOX6與DlWOX11只有1個外顯子,DlWOX1、DlWOX14.2和DlWUS有3個外顯子,2個內(nèi)含子;DlWOX1.1、DlWOX1.3和DlWOX9A有4個外顯子,3個內(nèi)含子。分析發(fā)現(xiàn)龍眼WOX家族基因成員的基因長度存在比較大的跨度,DlWOX7基因最長,基因長度為12 000 bp左右;DlWOX6與DlWOX11最短。
對WOX家族成員蛋白序列進行蛋白質(zhì)保守基序分析,結(jié)果(圖2,B)發(fā)現(xiàn),除DlWOX14.1、DlWOX6和DlWOX7外,其他成員都含有基序motif1;除DlWOX14.1外其他成員都包含motif2。推測這2個保守基序共同組成HD保守結(jié)構(gòu)域。Motif9只存在于DlWOX1.2和DlWOX7中;motif4只存在于DlWOX14.1、DlWOX6和DlWOX7中,推測DlWOX家族成員在進化的過程中出現(xiàn)了特有的保守結(jié)構(gòu)域,功能產(chǎn)生了分化。DlWOX11和DlWOX14.2除了包含兩個基礎(chǔ)的保守基序motif1和motif2,并沒有其他基序,推測DlWOX14.1、DlWOX6和DlWOX7同其他龍眼WOX基因家族成員的功能冗余有關(guān)。
為深入了解龍眼WOX家族成員不同成員啟動子的功能之間差異,使用PlantCARE在線軟件對龍眼WOX家族起始密碼子上游2 000 bp的啟動子序列進行順式作用元件分析(表3)。龍眼WOX家族啟動子區(qū)域均含有光(Light)響應元件與生長素(Auxin)響應元件,推測WOX家族在光響應與生長素響應過程中起著重要的作用。大部分成員含有茉莉酸甲酯(MeJA)響應元件、干旱(Drought)響應元件、脫落酸(ABA)響應元件及厭氧誘導(Anoxic)響應元件。此外,DlWUS、DlWOX1.3、DlWOX2含有水楊酸(SA)響應元件;DlWOX2、DlWOX1.1、DlWOX5B、DlWUS、DlWOX14.1含有赤霉素(GA3)響應元件。以上結(jié)果表明龍眼WOX家族成員可能通過響應不同激素,參與龍眼不同生長發(fā)育過程。
表3 龍眼WOX家族基因成員啟動子順式作用元件
為了解WOX家族基因在龍眼體胚早期的表達情況,從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中提取該家族基因的FPKM值,分析其在龍眼體胚發(fā)生早期3個階段(EC、ICpEC、GE)的表達模式(圖3)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),DlWOX6、DlWOX5B、DlWOX2、DlWOX11從EC到GE階段逐漸上調(diào);DlWOX9A在龍眼體胚發(fā)生早期3個階段都有較高表達;DlWOX14.1、DlWOX9A、DlWOX1.2、DlWOX14.2、DlWOX7、DlWUS在EC到GE階段逐漸下調(diào)。以上結(jié)果表明,不同DlWOX基因在龍眼體胚發(fā)生早期不同階段發(fā)揮作用。
為進一步驗證DlWOX家族成員的表達模式,基于FPKM值篩選出在龍眼體胚發(fā)生早期表達趨勢差異較大的DlWOX11、DlWOX14.1、DlWOX14.2、DlWOX2、DlWOX9A、DlWOX6和DlWOX7等7個基因,采用qRT-PCR技術(shù)檢測其在EC、ICpEC、GE階段的相對表達(圖4)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),DlWOX6、DlWOX7、DlWOX11和DlWOX14.2在龍眼體胚發(fā)生早期的qRT-PCR結(jié)果與FPKM表達趨勢相似。FPKM顯示DlWOX14.1在EC階段表達量最高,GE階段表達量最低,而qRT-PCR顯示該基因在GE階段的表達量相較于EC階段和ICpEC階段顯著上升,這一結(jié)果與FPKM值完全相反;qRT-PCR顯示DlWOX9A與DlWOX2在EC至ICpEC階段的表達沒有顯著差異,與FPKM值表達趨勢不同。以上結(jié)果說明DlWOX基因具有一定的時空表達特異性。
在不同器官中的表達分析發(fā)現(xiàn)(圖5),除DlWOX14.1、DlWOX14.2、DlWOX7、DlWOX6、DlWUS外,其余成員在不同器官中表達量低甚至不表達。DlWOX14.2在花、花蕾、莖和幼果中高表達;DlWOX14.1在花蕾和種子中高表達;DlWUS在根和莖中高表達;DlWOX7在所有的器官中都有著較高的表達量,在果肉中的表達量最高。推測DlWOX7在不同器官中特異表達。
結(jié)合啟動子順式作用元件結(jié)果,采用qRT-PCR檢測不同激素處理下DlWOX基因的表達模式。GA3處理中(圖6,A),除DlWOX6以外其余成員對不同濃度GA3均有響應;DlWOX6、DlWOX11、DlWOX14.2、DlWOX7在200 μmol/L GA3時表達量最高,而DlWOX9A和DlWOX2在50 μmol/L GA3時表達量最高;DlWOX11表達量隨著GA3濃度的增加而增加;DlWOX6在100 μmol/L GA3時表達量受到了抑制。
MeJA處理中(圖6,B),除DlWOX6以外其余WOX家族成員對不同濃度MeJA均有響應,呈現(xiàn)先促進后抑制的表達趨勢,且在濃度為100 μmol/L時表達量最高;DlWOX6在濃度為50 μmol/L時表達量受到抑制。推測龍眼WOX家族激素MeJA處理的最適濃度為100 μmol/L。
WOX家族是一類在植物中特異存在的轉(zhuǎn)錄因子家族且廣泛作用于植物關(guān)鍵的發(fā)育過程[17]。目前,WOX家族已在多個物種中被鑒定,在龍眼中WOX家族還沒有被報道。本研究利用龍眼全基因組數(shù)據(jù)庫首次在龍眼中鑒定到了13個具有完整HD結(jié)構(gòu)域的DlWOX家族成員,少于擬南芥(15個)[4]、簸箕柳(15個)[26],多于蘋果(12個)[27]??傮w來講,龍眼WOX家族成員的數(shù)目與多數(shù)物種相近,推測在生物進化的過程中其并沒有發(fā)生大規(guī)模的擴增事件,這與擬南芥的研究結(jié)果一致[28]。DlWOX家族成員的外顯子數(shù)目為1~19個,多于番茄SlWOX成員的2~4個[7]和黃瓜CsWOX成員的2~5個[29]。
通過構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進化樹分析,將龍眼WOX家族分為遠古支、中間支和WUS支,位于同一分支的成員在功能上可能也具有相似性,這很有可能是由于龍眼WOX家族基因在發(fā)生進化的過程中沒有出現(xiàn)明顯的功能分化而導致的結(jié)果,因此使龍眼WOX家族基因與擬南芥的WOX同源性較高,值得注意的是WOX家族基因在擬南芥中最大的分支是WUS支而在龍眼中最大的分支是中間支,但是每一條基因的具體調(diào)控位置及功能還需后期進行功能驗證。在擬南芥中,AtWOX1及其同源體的主要功能是控制外側(cè)器官增殖與分化[30],而在矮牽牛中PtWOX1也同樣具有調(diào)控器官的橫向發(fā)育的功能[31]。蛋白基序分析發(fā)現(xiàn)幾乎所有的龍眼WOX家族成員都含有motif1和motif2,這兩個保守基序共同構(gòu)成同源結(jié)構(gòu)域HD,某些成員含有特異性的基序,可能造成龍眼WOX家族的功能分化。蛋白質(zhì)理化性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),大部分龍眼WOX家族成員編碼的蛋白都為不穩(wěn)定蛋白,均定位在細胞核。通過分析龍眼WOX家族在不同器官中的特異表達,發(fā)現(xiàn)龍眼WOX家族成員在花、花蕾、葉、果皮、果肉、根、種子、莖中都有表達且在葉中的表達量較高,值得注意的是DlWOX7在龍眼不同器官中高表達且在果肉中的表達量最高。研究發(fā)現(xiàn),DoWOX7可能通過在鐵皮石斛合蕊柱中高表達來調(diào)控鐵皮石斛花發(fā)育[32];在擬南芥中,WOX7在根中高表達以介導糖類對側(cè)根形成的抑制作用[33];而在黃瓜中CsWOX7并無明顯的特異表達模式[29]。由此推測,WOX7的表達模式在物種間存在差異,可能由于其在不同物種中具有不同的功能。
植物體胚發(fā)生是一個復雜的過程,基因差異表達決定了不同細胞的命運分化。WOX家族成員在促進體胚發(fā)生、維持干細胞以及細胞命運轉(zhuǎn)變等方面發(fā)揮著重要的作用[34]。PaWOX2影響云杉體胚早期表達[35],AtWOX2在胚胎頂端區(qū)域調(diào)控胚的形成[17];除此之外,AtWOX9作為擬南芥胚胎發(fā)育的調(diào)節(jié)因子調(diào)節(jié)胚胎發(fā)生的早期,其突變體還會導致體細胞胚胎發(fā)育受損、胚胎基部發(fā)育不全、下胚軸和子葉的缺陷、球形胚或更早期的發(fā)育受阻和細胞分裂頻率降低[36],PaWOX9在莖尖和根尖分生組織調(diào)節(jié)體胚早期發(fā)生并且促進細胞的增殖。在本研究中,為了進一步探究DlWOX家族在龍眼體胚發(fā)生過程中的作用,對龍眼WOX家族在龍眼體胚發(fā)生早期過程表達趨勢差異較大的7個基因進行qRT-PCR 分析,發(fā)現(xiàn)大部分成員(DlWOX14.2、DlWOX11、DlWOX6、DlWOX7、DlWOX14.1)都在GE階段高表達;DlWOX2在ICpEC階段表達量最高;DlWOX9A在龍眼體胚發(fā)生早期三個階段沒有顯著差異性。據(jù)前人的報道,WOX家族成員已被證明在協(xié)調(diào)參與胚胎發(fā)生早期階段的基因轉(zhuǎn)錄,芽、根和分生組織功能以及植物器官發(fā)生中發(fā)揮重要作用,且WOX2、WOX8、WOX9是體胚發(fā)生早期的重要調(diào)控因子[17];在挪威云杉中PaWOX2和PaWOX8/9在體胚發(fā)生早期GE階段的表達量最高[37];海島棉中GbWOX9在GE階段的表達量是EC階段和心形胚(heart embryo,HE)階段的2倍多[38]。本研究發(fā)現(xiàn)DlWOX9A轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果與qRT-PCR結(jié)果的表達量存在差異并且趨勢也不完全相同,還需后期的試驗進一步驗證。VvWOX5參與了葡萄的魚雷型(torpedo stage,SE1)胚早期,在EC和早期的SE1中,其表達水平顯著高于子葉期(cotyledonary stage,SE2)和體胚發(fā)芽期(somatic embryos in germination,SEG)[19]。張東敏等[25]分離克隆了龍眼WOX家族的WUS成員,發(fā)現(xiàn)DlWUS在整個龍眼體胚發(fā)生過程均有表達,在GE階段發(fā)揮作用,并影響體細胞胚胎發(fā)育后期的形態(tài)建成。DlWOX14.2、DlWOX11、DlWOX6、DlWOX7、DlWOX14.1在EC、ICpEC與GE三個階段高表達,在GE階段的表達量最高,這一研究結(jié)果與前人的一致。推測WOX家族在龍眼的整個體胚發(fā)生早期起著重要的作用,尤其是在GE階段。
GA在植物生長發(fā)育的許多方面發(fā)揮重要作用,例如種子發(fā)育和萌發(fā)、體細胞胚萌發(fā)和再生、莖伸長、無核果實的發(fā)育和花朵發(fā)育[39-41]。在體細胞胚胎發(fā)生的后期、合子胚胎發(fā)生的早期階段、胚胎開始發(fā)育和分化,這些形態(tài)發(fā)生事件也受GA調(diào)節(jié)并且缺乏GA也會導致種子敗育[42]。本研究中,6個龍眼WOX家族成員經(jīng)GA處理后除DlWOX6外均呈上調(diào)表達,而DlWOX11和DlWOX2都含有GA響應元件,進一步說明了龍眼WOX家族可以響應GA的處理;值得注意的是DlWOX6、DlWOX14.2、DlWOX7、DlWOX9A雖然不含有GA響應元件,但qRT-PCR結(jié)果顯示其也能在一定程度下響應GA處理并大部分成員呈現(xiàn)上調(diào)的表達趨勢,說明其他龍眼WOX家族成員可能也在一定程度上響應GA的調(diào)控。前人研究發(fā)現(xiàn)DlWUS含有赤霉素應答元件(P-box)且施加低濃度的GA可以促進DlWUS的表達,從而調(diào)控龍眼體胚發(fā)生過程[25]。結(jié)合qRT-PCR結(jié)果,推測龍眼WOX家族可能通過響應GA來調(diào)控龍眼體胚發(fā)生。
研究表明MeJA的應用以濃度依賴性方式抑制愈傷組織的誘導和生長、胚性懸浮液的增殖、分化以及體細胞胚的萌發(fā)和轉(zhuǎn)化[43-44]。在紫苜蓿的體細胞胚胎中,MeJA以不同的方式影響1-氨基環(huán)丙烷羧酸(ACC)積累;在愈傷組織中檢測到ACC的增加,而在球形胚中發(fā)現(xiàn)ACC水平降低[45];適宜濃度的MeJA能使雜交鵝掌楸的體胚發(fā)生率和成熟率升高并且降低畸形率[46];在橡膠樹中MeJA可以誘導體胚過程中的花青素積累[47]。通過分析qRT-PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn),龍眼WOX家族成員都在一定程度上響應MeJA調(diào)控,除DlWOX6外其余成員均呈上調(diào)表達。DlWOX6、DlWOX11、DlWOX9A、DlWOX2都含有MeJA響應元件,DlWOX14.2和DlWOX7不包含該響應元件,在MeJA的處理下也能呈現(xiàn)上調(diào)的表達趨勢,猜測龍眼WOX家族可能有復雜的激素調(diào)控關(guān)系。
本研究通過qRT-PCR檢測龍眼WOX家族在GA和MeJA處理下的表達模式,大部分DlWOX家族成員在GA和MeJA處理下表達上調(diào)。值得注意的是DlWOX9A在GA和MEJA處理下表達量顯著上調(diào),推測該成員可能與一些激素互作,共同參與龍眼體胚發(fā)生,但是具體的過程還需要更進一步的研究。