Im Juni 2023 veröffentlichte das Team von Prof. Riyuan Chen von der South China Agricultural University einen Forschungsartikel mit dem Titel „Rolle von BraRGL1 bei der Regulierung des Schossens und der Blüte von Brassica rapa“. Gartenbauforschung.
In dieser Studie führten die Autoren eine hocheffiziente und vererbbare Mutagenese mit dem Genom-Editierungssystem CRISPR/Cas9 in den Genen BraPDS (Phytoen-Desaturase) und BraRGL1 (Schlüssel-DELLA-Protein) durch. Die Blütenknospendifferenzierung und die Schoßzeit von BraRGL1-Funktionsverlustmutanten waren deutlich fortgeschritten.
Die Expression der Gene für GA-regulatorisches Protein (BraGASA6), blütenbezogene Gene (BraSOC1, BraLFY), Expansionsprotein (BraEXPA11) und Xyloglucan-Endotransferase (BraXTH3) war in diesen Mutanten ebenfalls signifikant hochreguliert. BraRGL1-Überexpressionslinien zeigten gegensätzliche Phänotypen. BraRGL1-Mutanten reagierten empfindlicher auf GA-Signale. BraRGL1 interagierte mit BraSOC1 und die Interaktionsintensität nahm nach der GA3-Behandlung ab.
Darüber hinaus hemmte BraRGL1 die Transkriptionsaktivierungsfähigkeit von BraSOC1 für BraXTH3- und BraLFY-Gene, aber das Vorhandensein von GA3 verstärkte die Aktivierungsfähigkeit von BraSOC1, was darauf hindeutet, dass das BraRGL1-BraSOC1-Modul das Schossen und Blühen von Brassica rapa durch GA-Signaltransduktion reguliert. Daher stellten die Forscher die Hypothese auf, dass BraRGL1 abgebaut wird und BraSOC1 in Gegenwart von GA3 freigesetzt wird, was die Expression von BraXTH3 und BraLFY fördert und dadurch die Stielentwicklung in Brassica rapa induziert.
Darüber hinaus förderte die BraRGL1-M-Mutante die Differenzierung der Blütenknospen, ohne die Stielqualität zu beeinträchtigen. Somit kann BraRGL1 als wertvolles Ziel für die molekulare Züchtung frühreifender Sorten dienen, was eine wissenschaftliche Grundlage für die weitere Anwendung von Züchtungsstrategien zur Kontrolle dieses wichtigen Merkmals bietet.
Professor Riyuan Chen, Professor Shiwei Song und Assistenzprofessor Wei Su vom College of Horticulture der South China Agricultural University sind die Mitautoren des Papiers. Ph.D. Yudan Wang ist der Erstautor des Artikels. In den letzten Jahren hat das Team von Professor Chen Riyuan viele Forschungsfortschritte in der Stängelentwicklung, der Blütenknospendifferenzierung und der Nährstoffregulierung von Caixin erzielt.
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Yudan Wang et al., Rolle von BraRGL1 bei der Regulierung des Schossens und der Blüte von Brassica rapa, Gartenbauforschung (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad119