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1、棉花GhHMGR基因在胚珠生长发育过程中的功能*马富磊李德谋李志杨卫娟周雪游宇罗小英西南大学生物技术中心/农业部生物技术与作物品质改良重点开放实验室/重庆市农业生物技术重点实验室,重庆北碚400716摘要:采用植物基因工程技术,选用CaMV35S组成型启动子驱动棉花3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶基因GhHMGR在棉花中表达,检测10DPA(dayspostanthesis)棉花胚珠内HMGR(3-hydroxy-3-methylglutarylcoenzymeAreductase)酶及可溶性糖、脂质及蛋白质含量,同时
2、进行了胚珠离体培养。结果显示,GhHMGR在棉花光照部位(叶柄和铃壳)表达量相对较高,非光照部位(根及胚珠)表达量低;超量表达GhHMGR可部分恢复拟南芥hmgr突变体性状;相较野生型,超量表达株系10DPA胚珠的HMGR含量升高,反义株系则降低;且超量表达株系总脂质及蛋白含量升高,可溶性总糖含量降低,反义株系则出现相反结果;HMGR竞争性抑制剂洛伐他汀处理会导致胚珠发育畸形。以上结果表明,GhHMGR基因在棉花胚珠生长发育过程中扮演着重要的角色。关键词:棉花;GhHMGR;胚珠;HMGR;GhHMGRGeneFunctio
3、ninOvuleDevelopmentofCotton(GossypiumhursutumL.)*MAFu-Lei,LIDe-Mou,LIZhi,YANGWei-Juan,ZHOUXue,YOUYu,andLUOXiao-YingBiotechnologyResearchCenterofSouthwestUniversity/KeyLaboratoryofBiotechnologyandCropQualityImprovementofMinistryofAgriculture/ChongqingKeyLaboratoryof
4、AgriculturalBiotechnology,Chongqing400716,ChinaAbstract:TheconstitutivepromoterCaMV35SwasselectedtodrivetheexpressionofGhHMGRgeneincottonbyusingtheplantgeneticengineeringtechnology.TheHMGRcontentsofovule(10DPA)oftransgeniclinesweredetected,andthecontentsoftotalsuga
5、r,oilandproteinaswell.Meanwhile,wealsoperformedovulecultureinvitro.TheresultsshowedthattheexpressionlevelofGhHMGRwashigherinpartorganunderlight,suchaspetioleandbollshellthaninrootandovuleindark.TheGhHMGRgenecouldpartlyrecoverArabidopsis(Arabidopsisthaliana)hmgrmuta
6、ntcharacteristics.Comparedwithwild-type(WT),theHMGRcontentsofovule(10DPA)inoverexpressiontransgeniclinesincreased,whereasdecreasedinsuppressionexpressionlines.Whilethecontentsoftotaloilandproteinofoverexpressiontransgeniclinesincreased,andthatoftotalsugardecreased.
7、Meanwhile,thesuppressionexpressionlinesperformedinanoppositetrend.Theinvestigationofovulecultureinvitroshowedthatovulesbecamedeformityaftertreatedwiththeinhibitor.AlloftheseimpliedthatexpressionofGhHMGRgeneplaysakeyroleinthedevelopmentofcottonovule.Keywords:cotton(
8、GossypiumhursutumL.);GhHMGR;ovule;HMGR棉花是重要的经济作物,其主要产品——纤维是世界上最重要的天然纤维之一,我国已成为世界上最[1]大的棉花消费国和净进口国。棉铃是整个棉花植株的主要器官,由铃壳、种子和纤维组成。棉花纤维即[2]种子表皮毛,其所含纤维素