过表达CYP78A 的转基因亚麻荠植物的花育性、植物大小、种子重量和种子油含量的改变,Industrial Crops and Products

Camelina ( Camelina sativa (L.) Crantz) 是一种孤儿油料作物，具有通过育种和生物技术方法提高产量的巨大潜力。与油菜籽 ( Brassica napus L.)等高产油料作物相比，亚麻荠的种子大小和含油量特别低。先前已证明 P450 单加氧酶家族的CYP78A基因参与调节拟南芥 ( Arabidopsis thaliana L.) 的种子发育。在这里，我们展示了三种拟南芥基因AtCYP78A5、AtCYP78A6或AtCYP78A9 的表达在 CaMV35S 启动子的控制下，导致具有更大硅粒和更大种子的转基因山茶属植物的生长增强。山茶花品系的表型强烈依赖于表达的AtCYP78A旁系同源物和转基因表达水平。AtCYP78A6 或 AtCYP78A9 的过度表达导致非常大的种子、每株植物的总种子重量下降和茎下部的花不育。表达水平较低的植物表现出适度增加的种子重量，尤其是AtCYP78A5品系，与野生型相比，每粒种子重量的油和蛋白质含量升高。种子重量和植物高度的增加与转基因的更高表达水平相关。对于通过 RNAi下调CsCYP78A9表达的植物，观察到种子重量轻微但显着降低，同时每粒种子重量的油含量增加。这些结果表明CYP78A基因调控了亚麻荠的种子发育，过度表达会影响生育力，而适度表达则为操纵亚麻荠的植物生物量和种子性状提供了强有力的策略。

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