近日，风景园林艺术学院李厚华教授团队联合沈阳农业大学园艺学院孙红梅教授团队在《The Plant Journal》上在线发表了一篇题为“Auxin signaling mediated embryogenic cell formation during the early stage of somatic embryogenesis in Malus domestica ‘Gala’”的研究论文。该研究揭示了生长素信号介导的MdAUX/IAA7.1-MdARF5在苹果/海棠体胚诱导初期胚性细胞形成中靶向MdLBD41的分子机制。
体细胞胚发生具有遗传稳定性高、诱导周期短、繁殖系数高等优点，是植物大规模繁殖和优良性状保持的理想材料，也是植物遗传转化的优良受体。外源生长素诱导的胚性细胞形成是苹果属植物（苹果、海棠）体胚发生的先决条件，该研究通过转录组数据分析，挖掘出生长素信号通路中与胚性细胞形成密切相关的基因MdAUX/IAA7.1和MdARF5。过表达MdARF5显著促进了胚性细胞的形成，并显著缩短了体胚诱导周期，MdARF5基因敲除的突变体则无法诱导体胚发生。通过对MdARF5过表达株系的转录组数据分析，结合酵母单杂交、EMSA和双荧光素酶报告系统挖掘出既能够促进体胚发生，又受到MdARF5蛋白直接调控的MdLBD41。此外通过酵母双杂交，双分子荧光互补和荧光素酶互补试验证明了在没有生长素诱导的条件下，MdAUX/IAA7.1结合MdARF5形成蛋白复合体进而抑制下游MdLBD41的转录，从而负调控胚性细胞形成与体胚发生。
基于以上结果，研究人员提出了生长素信号介导的MdAUX/IAA7.1—MdARF5靶向MdLBD41调控胚性细胞形成与体胚发生的分子机制，研究结果将为基于体细胞胚发生的木本植物的高效繁殖与种质改良提供理论依据。
李厚华教授团队多年来以苹果属植物为研究对象，从事园林植物种质资源收集、新品种选育、花果呈色机理、海棠抗逆胁迫机理和植物干细胞发育机理等研究。风景园林艺术学院博士后杨越为论文第一作者，博士后王玉、博士生陈明堃和魏俊、硕士生李松等参与了此项研究，我校李厚华教授和沈阳农业大学园艺学院孙红梅教授为该论文的共同通讯作者。本研究获得了国家自然科学基金项目和中国博士后科学基金项目等课题的支持。
编辑：张晴
终审：刘玉峰
