内蒙古师范大学解析连翘四倍体扦插苗二级次生根生根困难分子机制

摘要：10月27日，内蒙古师范大学李永教授研究团队在农林领域期刊《Industrial Crops & Products》上在线发表了题为“Spatial transcriptomics provide insights into the secondary lat

10月27日，内蒙古师范大学李永教授研究团队在农林领域期刊《Industrial Crops & Products》上在线发表了题为“Spatial transcriptomics provide insights into the secondary lateral rooting difficulties of tetraploid forsythia cuttings”的研究论文，该研究不仅加深了对多倍体植物基因剂量效应的理解，还为解决四倍体连翘扦插繁殖难题提供了理论依据，对多倍体植物的遗传改良和农业生产具有重要意义。

图 4 四倍体连翘生根困难机制图

团队通过空间转录组学方法解析四倍体连翘扦插繁殖中二级次生根发育困难的分子机制。研究发现，四倍体连翘的扦插苗侧根和次生侧根发育显著弱于二倍体，导致其扦插成活率低。空间转录组分析揭示了四倍体和二倍体连翘侧根中细胞类型和基因表达的空间分布差异。结果显示，四倍体中乙烯和茉莉酸甲酯的关键合成酶基因表达剂量效应增强，可能使这些激素在四倍体周皮细胞中水平升高，进而上调TIFYs和ERFs转录因子，抑制次生侧根的起始。此外，ABA信号通路基因可能下调内皮和皮层厚壁细胞中的经典阿拉伯半乳糖蛋白4（AGP4），阻碍次生侧根原基突破这些细胞层。为了验证是否由于茉莉酸甲酯对连翘二级次生根生根产生影响，我们也进行了后续实验验证，发现对四倍体和二倍体连翘外施茉莉酸甲酯显著减少了侧根及二级次生根的数量。