農(nóng)桿菌介導(dǎo)的T-DNA整合可能會對植物基因組中的基因結(jié)構(gòu)造成破壞從而產(chǎn)生突變體。T-DNA插入突變體是植物研究中鑒定基因功能的重要植物材料。

　　近日，東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國家重點(diǎn)實驗室劉桂豐研究團(tuán)隊人員在Journal of experimental botany雜志上在線發(fā)表了題為“Loss of GLK1 transcription factor function reveals new insights in chlorophyll biosynthesis and chloroplast development”的文章，為彩葉園林樹木育種提供了遺傳改良途徑。

　　先前，研究團(tuán)隊以T-DNA插入黃葉突變株（yl株系）作為試材。通過對yl株系進(jìn)行基因組重測序，共檢測到6個插入位點(diǎn)，其中染色體2上的插入位點(diǎn)2附近有40 kb序列發(fā)生純合缺失，缺失區(qū)域包含一個BpGLK1基因。yl突變體的回補(bǔ)實驗及BpGLK1的抑制表達(dá)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灳C實BpGLK1基因是yl產(chǎn)生黃化表型的突變基因。生理和超微結(jié)構(gòu)分析顯示，yl株系和BpGLK1抑制表達(dá)株系葉片中的葉綠素含量和葉綠體發(fā)育均受到了影響。BpGLK1基因的功能缺失還會影響植物的光合作用。RNA-seq，轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明，BpGLK1可以直接與天線蛋白，葉綠素生物合成和光系統(tǒng)亞基合成相關(guān)基因的啟動子結(jié)合，并調(diào)控這些基因的表達(dá)。該研究揭示了BpGLK1基因調(diào)控白樺黃葉表型形成的分子機(jī)制，同時為園林綠化彩葉樹基因工程育種提供了理論基礎(chǔ)。

　　據(jù)悉，東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國家重點(diǎn)實驗室的博士研究生冮慧欣為該論文的*作者，姜靜教授、劉桂豐教授和陳肅副教授為該論文的共同通訊作者，該研究得到了國家自然科學(xué)基因面上項目、教育部高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃（“111”計劃）和中央高?；究蒲谢鸬馁Y助。

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