陕西
植物体细胞胚发生是无性生殖中重要的一种途径，但是胚性愈伤在体外随着继代周期延长，体细胞胚形成能力逐渐下降已成为限制植物再生的重要因素。淀粉和脂质是植物体内的主要能量储存物质，且淀粉含量和体细胞胚发生能力呈正相关已在许多植物中得到证实。然而，脂质在体细胞胚发生中的作用仍然知之甚少。
近日，华中农业大学园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室王鹏蔚教授团队在Plant Physiology期刊发表题为“Enhanced storage lipid biosynthesis promotes somatic embryogenesis in citrus”的研究论文，揭示了增强柑橘胚性愈伤脂质合成可以促进体细胞胚发生的分子机制。
该研究收集4种生胚能力不同的柑橘愈伤，发现体细胞胚发生能力与脂质含量呈正相关。脂质主要以三酰甘油的形式存储于脂滴中，RT-qPCR定量分析发现脂滴膜关键基因FhOLEs在生胚能力强的愈伤中表达量更高。在弱胚性愈伤中过表达FhOLE1或FhOLE5可以促进脂质合成和柑橘体细胞胚形成能力，表明促进柑橘愈伤脂质合成可以增强体细胞胚发生能力。
植物中B3家族与胚胎发生相关的转录因子FhABI3和FhLEC2的基因表达量与柑橘体细胞胚发生能力相关。凝胶阻滞和双荧光素酶报告基因检测结果表明，它们可以结合到FhOLEs基因启动子的RY-motif结构域并激活启动子活性。此外，在弱胚性愈伤中过表达FhABI3或FhLEC2可以增强FhOLEs基因的表达、脂滴数量增加、脂质含量增高，体细胞胚形成能力增强。反之，在强胚性愈伤中通过RNAi技术抑制FhABI3或FhLEC2的表达则表现出相反的表型特征，进一步证明调控柑橘愈伤脂质合成含量可以影响体细胞胚形成能力，为植物再生繁殖和相关应用提供重要的理论基础。
王鹏蔚教授课题组长期致力于研究植物内质网-细胞器互作的分子机制与生物学功能，重点关注细胞器互作网络、选择性自噬以及细胞骨架在植物发育、果实品质形成等方面的作用。
王鹏蔚教授为本文的通讯作者，课题组博士后高二林为第一作者。郭文武教授、伍小萌教授和屈晓璐研究员为本研究提供胚性愈伤材料及参与指导相关研究。本研究得到了国家自然科学基金国际(地区)合作项目、重点研究计划集成项目、园艺作物种质创新与利用国家重点实验室青年科学家培育项目、湖北省自然科学基金等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf049
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