果树育苗速度大大加快，发现控制苹果“复制”关键基因

近日，西北农林科技大学风景园林艺术学院教授李厚华团队联合沈阳农业大学风景园林艺术学院教授孙红梅团队。 Plant Journal发表了一篇文章。该研究首次揭示了苹果和海棠将通过“复制育苗”(发生体细胞胚胎)的关键控制机制，为果树产业的育苗技术方案提供新的策略，对我国果树种业的发展具有重要意义。

体细胞胚胎的发生具有遗传稳定性高、诱导周期短、繁殖系数高的优点。它是维持植物大规模繁殖和优良特性的理想材料，也是植物遗传转化的良好受体。外源生长素诱导的胚胎细胞形成是苹果植物(苹果和海棠)胚胎发生的前提。通过对转录组数据的分析，研究发现了生长素信号通道中与胚胎细胞形成密切相关的基因MdAUX/IAA7.1和MdARF5。过度表达MdARF5显著促进了胚性细胞的形成，显著缩短了体胚诱导周期，MdARF5基因敲除的突变体不会诱导体胚的发生。

结合酵母单杂交、EMSA和双荧光素酶报告系统，通过对MdARF5表达株系的转录组数据进行分析，发现MdLBD41不仅可以促进体胚的发生，而且可以通过MdARF5蛋白的直接调节。另外，通过酵母双杂交、双分子莹光互补和荧光素酶互补试验，证明在没有生长素诱导的情况下，MdAUX/IAA7.1结合MdARF5形成蛋白质复合体，从而抑制下游MdLBD41的转录，进而对胚细胞形成和体胚发生进行负调控。

基于上述结果，研究人员提出了MdAUX/IAA7，用于生长素信号介导.1-MdARF5靶向MdLBD41调节胚胎细胞形成和胚胎发生的分子机制，研究结果将为基于胚胎发生的草本植物的高效繁殖和种质改良提供理论依据。