植物茎秆包括了大量的次生细胞壁, 不仅是植物茎秆赖以支撑的基础, 而且也是纤维生物的主要成分, 被广泛应用于造纸、建筑、生物能源等行业。因而, 研究植物次生细胞壁增厚的分子机理能够为提高纤维生物质产量、增加农作物抗倒伏性提供理论依据。本研究以拟南芥AtGA3OX1 和 AtGA3OX2 基因双突变体为材料, 系统研究了AtGA3OX1和AtGA3OX2 基因对次生细胞壁的影响。同时突变 AtGA3OX1和AtGA3OX2基因不仅显著抑制了茎秆次生细胞壁纤维细胞的增厚, 而且也明显降低了次生细胞壁3个组分(纤维素、半纤维素和木质素)的含量。qRT-PCR分析显示, 次生细胞壁3个组分的生物合成基因及次生细胞壁相关转录因子在双突变体中均受到显著抑制, 表明拟南芥AtGA3OX1和 AtGA3OX2 基因可能是通过调控这些转录因子进而调控了次生细胞壁的加厚。本文的研究结果为基因工程调控拟南芥AtGA3OX1、AtGA3OX2 基因(或其他物种同源基因), 进而增强粮食作物抗倒伏性和提高能源植物纤维生物质量提供了理论依据。详见本期第655~665页王增光, 柴国华, 王芝瑶, 唐贤丰, 孙长江, 周功克, 马三梅的文章“拟南芥AtGA3OX1和AtGA3OX2基因影响茎秆次生细胞壁增厚的分子机理”一文。封面图片展示的是第8周野生型和AtGA3OX1AtGA3OX2双突变体基部茎细胞壁三组分(纤维素、半纤维素和木质素) 的免疫组化结果。相比于野生型, 双突变体中纤维素(Calcoflor White检测)、半纤维素(多糖单克隆抗体LM10检测)和木质素(HCl-间苯三酚检测)的含量均受到抑制。 ...[展开]