为了选育繁殖成本低、抗逆性和固地性良好的矮化砧木,本研究以“绿色革命”基因MhGAI1为靶基因,通过反向遗传学策略,从平邑甜茶的诱变群体中筛选苹果矮化无融合生殖砧木。为了确定DELLA蛋白突变在嫁接中对接穗的矮化效果等,首先从平邑甜茶中克隆了DELLA蛋白编码基因MhGAI1,并通过定点突变改变DELLA功能域,获得突变基因ΔMhGAI1,该突变基因转化番茄后,能够导致转基因植株发生GA不敏感型矮生表型,嫁接试验表明ΔMhGAI1 mRNA可以从砧木向接穗运输,从而导致接穗矮化。随后,以MhGAI1为靶基因,筛选平邑甜茶的突变群体,获得了矮生突变体dwarf1,该突变体MhGAI1基因的DELLA功能域发现碱基突变,该突变能导致转基因番茄矮生。Western印迹分析表明,dwarf1突变体中的MhGAI1蛋白对GA诱导蛋白降解不敏感,并且该突变体可以通过无融合生殖将矮生等赤霉素不敏感表型传递给种子后代,作为砧木时可以矮化接穗品种,在接穗能检测到GA不敏感的MhGAI1蛋白。本研究在理论上证明了GA信号途径不影响苹果无融合生殖,在应用上筛选到了应用于生产的无融合生殖矮化砧木。
英文主题词Apple; Apomixis; DELLA protein; Reverse genetic screening; Dwarfing rootstock