‘元帅’苹果短枝变异逆转座子插入位点临近基因Md RDACO1的表达及功能分析

前期研究发现在‘元帅’苹果短枝突变体4号染色体约3 768 578 bp处存在一个2 190 bp的逆转座子Mdsolo-LTR1及其插入位点3’端约50 kb处有一乙烯合成限速酶基因ACO1。以‘元帅’及其短枝突变品种‘奥勒冈矮生’为试材,研究逆转座子Mdsolo-LTR1对其临近基因MdRDACO1表达活性的影响。荧光定量PCR结果表明,MdRDACO1的表达量在新梢发育至9节和12节时的顶芽和新梢半木质化前各阶段的茎段中均是‘元帅’显著高于‘奥勒冈矮生’。拟南芥异源转化结果显示,播种后7 d时,转Md RDACO1基因株系下胚轴长度和45d时株高显著高于野生型和转空载株系;进一步分析发现,转Md RDACO1株系中古巴焦磷酸合成酶基因AtCPS1的表达量显著高于野生型和转空载株系。试验结果暗示‘奥勒冈矮生’等短枝突变体中,逆转座子Mdsolo-LTR1可能通过抑制其临近的乙烯合成限速酶基因Md RDACO1的表达活性,从而抑制受乙烯正调控的赤霉素合成关键基因Md CPS活性,进而导致短枝突变。