油菜素甾醇调控纤用亚麻植株高度的研究

新疆是我国纤维用亚麻产量最大的种植区。纤用亚麻的株高和工艺长度是与出麻率和原茎产量高度相关的重要农艺性状，也是纤用亚麻育种中着重考虑的目标性状。国内亚麻生产长期依赖国外品种的引进和改良，而纤用亚麻育种国际上普遍存在遗传资源狭窄，异种质资源匮乏的问题，急需新的理论和技术手段支持亚麻纤维品质的改良。在拟南芥和多种作物中的研究表明，植物激素油菜素甾醇最重要的生理功能是促进植物茎的伸长，促进植物细胞的生长、分裂和分化。植物体内的油菜素甾醇信号能调节作物对株高的控制。本研究通过克隆纤用亚麻中油菜素甾醇的信号转导途径候选组分受体LuBRI1基因和转录因子LuBES1基因，在拟南芥油菜素甾醇相关突变体中研究和验证这些基因的功能；并转化亚麻，研究纤用亚麻体内油菜素甾醇激素信号的改变对亚麻株高、工艺长度、纤维长度等生物学性状的调控，为高品质纤用亚麻育种提供理论和实践基础。

亚麻是我国重要的纤用和油用作物。我国是世界上重要的亚麻纺织品出口国。纤用亚麻株高和工艺长度是与亚麻出麻率和原茎产量高度相关的重要农艺性状，也是纤用亚麻育种中着重考虑的目标性状，相关的遗传研究未见报道。大量研究发现，多种植物激素对植物的生长发育有重大的调节作用，其中油菜素甾醇最重要的生理功能是促进植物茎的伸长，和植物细胞的生长、分裂和分化。本项目通过克隆纤用亚麻中油菜素甾醇的信号受体LuBRI1基因和LuBES1基因，在模式植物拟南芥中验证其功能，并转化亚麻研究激素BRs对亚麻生长发育的调控。研究结果表明，激素BRs对亚麻幼苗生长有明显的促进作用，光照和黑暗条件促进生长的阈值不同；研究克隆了LuBRI1基因和LuBES1基因，在拟南芥BRs突变体中的遗传转化后代的表型表明，二者为亚麻BRs激素的信号转导组分；优化了亚麻转化体系，并将上述基因转化亚麻获得亚麻转基因植株。项目探讨了BRs激素对亚麻生长的调节作用。