根茎分化是克隆植物进行克隆生长、产生次级克隆分株的关键,并决定克隆株系的构型及其生境拓展模式和资源利用方式。克隆植物通过根茎分化产生逐级子代新株这一现象所隐含的分子机制及调控机理与有性生殖相比具有发育学上的特殊性。分蘖是克隆植物实现无性繁殖的主要方式,该项目运用同源基因克隆技术从典型的克隆植物赖草(Leymus sicalimus)中克隆了其根茎分化相关基因LRC1,通过RACE获得了LRC1全长cDNA为1.598kb,同源性比对结果显示与控制水稻分蘖的MOC1基因同源性达到91%;该基因开放阅读框(ORF)为1.515kb,编码431个氨基酸,功能分析结果显示,赖草LRC1基因属于GRAS转录因子家族,与控制水稻分蘖及烟草侧枝发生相应蛋白具有很高的同源性。LRC1基因表达的实时定量检测结果显示LRC1基因在赖草初花期的根茎节、根茎节间和根茎尖、穗、茎、叶片6种组织部位均有表达,但在根茎中的表达量显著高于其它部位,特别是分蘖产生的根茎节,其LRC1基因表达量是叶片的43倍。该基因的克隆将为从基因和分子调控水平上揭示诸多根茎型禾草分蘖机理及人为调控根茎分蘖及无性生殖奠定基础。
英文主题词Leymus sicalimus; Rhizome;Tillering gene;Real time PCR