陕西
集约化栽培是现代苹果产业发展的主要趋势，其中无性系砧木的高效繁育是关键内容之一。扦插繁殖操作简便、繁殖系数高，但因苹果无性系砧木、特别是矮化砧不定根形成能力差，导致苗木繁育困难、成活率低，这限制了扦插技术在生产上的应用。
近日，中国农业大学韩振海/李威团队在The Plant Journal在线发表了题为Strigolactone regulates adventitious root formation via MdSMXL7-MdWRKY6-MdBRC1 signaling cascade in apple的研究论文。该研究不仅进一步补充和完善了独脚金内酯参与调控不定根形成的分子机制，也为未来利用CRISPR技术改善砧木难生根问题提供了潜在的靶基因。
课题组前期研究结果证实，独脚金内酯能够抑制mdm-miR164a/b的表达，提高 MdORE1的积累来调控苹果不定根的发生 (Fan et al., 2022, Plant Cell and Environment) 。研究人员进一步通过对不定根发生过程中苹果茎段基部激素含量的测定，发现独脚金内酯处理降低了苹果不定根形成关键时期生长素的含量，但是其作用机制尚不清楚。
本研究首先揭示 Md BRC1 参与独脚金内酯对苹果不定根形成的调控作用。通过构建 M d BRC1 过表达和沉默载体并转化苹果和烟草，获得稳定的转基因材料。生根试验显示， Md BRC1 可以抑制苹果不定根的形成。进一步发现，独脚金内酯信号抑制因子MdSMXL7以依赖MdWRKY6的方式参与独脚金内酯对 Md BRC1 的调控。当独脚金内酯含量升高时，会降低MdSMXL7蛋白的积累，从而解除其对 Md BRC1 表达的抑制，引起苹果不定根形成能力的下降。 Md GH3.1 启动子区包含一个MdBRC1的结合元件，定量和生化试验显示MdBRC1可以激活 Md GH3.1 的表达。 M d GH3.1 的过量表达能够调控内源生长素代谢，降低不定根的发生能力，最终实现对苹果不定根的调控作用。
韩振海教授和李威副教授为论文共同通讯作者，范兴强博士为论文第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国农业大学2115人才培养工程以及111引智等项目的支持。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16082
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