2024年4月24日发(作者：)

胡杨油菜素类固醇激素合成酶基因DWF4（PeDWF4）和

CPD（PeCPD）在拟南芥生长发育中的作用

胡杨油菜素类固醇激素合成酶基因DWF4（PeDWF4）和CPD

（PeCPD）在拟南芥生长发育中的作用

背景:

植物生长和发育过程中，激素扮演着重要的调控角色。素类固

醇激素是一类重要的植物细胞分化和生长激素。它们通过一系

列酶催化反应合成，并通过调控基因表达来实现其功能。在素

类固醇激素的合成途径中，基因DWF4和CPD被认为是关键的

调控因子。然而，胡杨油菜植物中这两个基因的功能还不清楚。

因此，本研究旨在探究胡杨油菜中基因DWF4和CPD在拟南芥

生长发育中的作用。

材料与方法:

通过RT-PCR技术从胡杨油菜中克隆得到DWF4和CPD基因的全

长cDNA序列。然后利用农杆菌介导法将克隆的基因片段转入

拟南芥中。转基因拟南芥经过筛选和鉴定之后，进行了一系列

生长和发育相关的观察和实验。

结果:

通过RT-PCR分析，我们成功获得了胡杨油菜中DWF4和CPD基

因的全长cDNA序列。经过转基因拟南芥的筛选和鉴定，我们

成功地获得了DWF4和CPD基因过表达和抑制的转基因植株。

我们对这些转基因植株进行了一系列的实验观察。

首先，我们分析了DWF4和CPD基因在拟南芥中的表达水

平。结果显示，DWF4基因过表达植株的素类固醇激素含量显

著增加，而CPD基因抑制植株中素类固醇激素含量显著降低。

这表明DWF4和CPD基因在拟南芥中确实参与了素类固醇激素

的合成调控。

其次，我们观察了DWF4和CPD基因调控的拟南芥植株的

生长和发育特性。实验结果显示，DWF4基因过表达植株的株

高和根长显著增加，叶片的面积也明显增大。与之相反，CPD

基因抑制植株的株高和根长明显减少，叶片的面积也较小。这

些结果表明DWF4和CPD基因调控了拟南芥的生长发育过程。

最后，我们还对DWF4和CPD基因调控的拟南芥植株进行

了染色体末端长度测定（TLAS）实验。结果显示，DWF4基因

过表达植株的染色体末端长度略长于野生型植株，而CPD基因

抑制植株的染色体末端长度略短于野生型植株。这表明DWF4

和CPD基因可能还与DNA修复和端粒稳定有关。

结论:

通过对转基因拟南芥的观察和实验，我们发现胡杨油菜中的

DWF4和CPD基因参与了拟南芥的生长发育过程。DWF4基因过

表达促进了拟南芥的生长发育，而CPD基因抑制则抑制了拟南

芥的生长发育。这些结果揭示了DWF4和CPD基因在植物生长

调控中的重要作用，并为植物生长发育的调控机制提供了新的

参考。

虽然我们取得了一些令人瞩目的结果，但还有一些问题需

要进一步研究。例如，我们需要进一步探索DWF4和CPD基因

对素类固醇激素合成途径的具体调控机制。此外，我们还需要

研究DWF4和CPD基因在其他植物物种中的功能。总之，这项

研究为我们深入理解激素调控植物生长发育的机制提供了重要

的线索

综上所述，通过对转基因拟南芥的观察和实验，我们发现

胡杨油菜中的DWF4和CPD基因参与了拟南芥的生长发育过程，

并与植物的株高、根长和叶片面积等特征密切相关。具体而言，

DWF4基因的过表达促进了生长发育，而CPD基因的抑制则抑

制了生长发育。此外，DWF4和CPD基因可能还与DNA修复和

端粒稳定有关。这些结果揭示了DWF4和CPD基因在植物生长

调控中的重要作用，并为植物生长发育的调控机制提供了新的

参考。然而，仍有一些问题需要进一步研究，例如DWF4和

CPD基因对素类固醇激素合成途径的具体调控机制以及它们在

其他植物物种中的功能。总体而言，这项研究为我们深入理解

激素调控植物生长发育的机制提供了重要的线索