我國學者揭示小桐子細胞分裂素代謝關鍵酶CYP735A功能

　　細胞分裂素是一類重要的調控植物生長發育物質，參與調控許多植物生長發育過程。中科院西雙版納熱帶植物園前期的研究表明外源細胞分裂素處理可顯著提高小桐子的種子產量。植物內源細胞分裂素的水平是受異戊烯基轉移酶（isopentenyl transferases, IPT)，細胞色素P450單氧酶CYP735A（cytochrome P450 monooxygenase, family 735, subfamily A)和細胞分裂素氧化酶（cytokinin oxidase/dehydrogenase, CKX）等生物合成和降解酶的活性共同調控的。但能源植物小桐子的內源細胞分裂素代謝關鍵酶基因的功能研究還未見報道。

　　近日，版納植物園熱帶植物資源可持續利用重點實驗室能源植物分子育種研究組徐增富研究員對小桐子中的JcIPT、JcCYP735A和JcCKX基因家族進行了分離鑒定，共獲得6個JcIPT、1個JcCYP735A和7個JcCKX基因；采用熒光實時定量PCR對它們在小桐子各組織部位中的表達模式進行了分析。進一步利用CRIPSR-Cas9基因編輯技術對小桐子中的JcCYP735A基因進行了敲除，發現小桐子Jccyp735a突變體植株生長發育受到明顯的抑制。對Jccyp735a突變體的內源細胞分裂素種類和含量水平檢測發現，反式玉米素（tZ）及其核糖苷類細胞分裂素的水平顯著下降，因此推測JcCYP735A是小桐子中合成合成反式玉米素的主要途徑，并且JcCYP735A通過調控反式玉米素的含量水平影響小桐子莖的發育生長。JcCYP735A對小桐子花序、果實和種子發育的影響還有待進一步研究。

　　相關結果以Identification and expression analysis of cytokinin metabolic genes IPTs, CYP735A and CKXs in the biofuel plant Jatropha curcas為題，近期發表于國際學術期刊PeerJ上。該研究得到了國家自然科學基金（31370595, 31300568和31670612）和中國科學院植物種質資源創新（ZSZC-014）等項目的資助。