赤霉素广泛存在于植物中，在植物生长发育中起着重要作用。植物内源赤霉素含量受到赤霉素氧化酶（GAox）调控。梅花是蔷薇科李属的木本观赏植物，有“花魁”美誉，丰富多样的花色、沁人心脾的花香以及多变的树姿赋予梅花极高的观赏价值、经济价值和生态价值。株型育种是当前梅花重要育种方向之一，培育株型多样的新优品种对于提高梅花的观赏价值和经济价值具有重要意义。大量研究表明，GAox基因与植物株型的形成密切相关，但还未见关于梅花GAox基因调控梅花株型形成的报道。破解梅花株型形成机制是开展梅花株型分子育种的关键环节。

近日，International Journal of Molecular Sciences（IJMS）在线发表了北京林业大学梅花育种团队题为Genome-Wide Analysis of the Gibberellin-Oxidases Family Members in Four Prunus Species and a Functional Analysis of PmGA2ox8 in Plant Height的研究论文。

本研究选取李属中具有代表性的4种植物（桃、杏、梅、李）开展研究，在4种李属植物中共鉴定到85个赤霉素氧化酶（GAox）基因家族的成员，划分为6个亚类。保守基序和基因结构分析表明，GAox在4种李属植物中高度保守。共线性分析证实了PmGAox在梅花基因组中存在2个片段复制事件。启动子顺式作用元件分析发现PmGAox启动子中含有激素反应元件和发育调节元件。表达谱分析表明，PmGAox具有组织表达特异性，休眠期花芽中GA水平受特定PmGAox调控。经IAA或GA3处理后，PmGA2ox8在茎中的转录水平显著升高，并在直立茎和垂枝茎间显著差异表达。PmGA2ox8启动子驱动GUS报告基因在拟南芥的根、茎、叶和花器官中表达。PmGA2ox8过表达会导致拟南芥矮化、莲座叶数量增加、叶片面积减少、开花延迟等表型。

本研究在全基因组水平鉴定并分析了4种李属植物GAox基因家族成员及表征，并分析了梅花PmGA2ox8基因生物学功能，为了解李属植物GAox家族的系统进化及阐明PmGA2ox8基因在梅花株型性状形成机制研究提供了重要线索，也为培育梅花新优品种提供了理论依据。

图1 梅、桃、杏、李、拟南芥和水稻6个物种GAox基因家族系统发育树

图2 PmGA2ox8过表达拟南芥表型分析

北京林业大学国家花卉工程技术研究中心郑唐春副教授为该论文通讯作者，李雪博士研究生为第一作者。本研究得到了中央高校优秀青年团队基金、国家自然科学基金和北京市共建专项等项目的支持。

原文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/25/16/8697