转BpGLK1基因白桦叶色变异规律及生长特性分析

刘佳琦，宋逸欣，成星川，王 庆，金冬雪，姜 静

(东北林业大学 林木遗传育种国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150040)

Golden2-like(GLK)转录因子，是一类植物中广泛存在的转录因子，属于GARP转录因子家族，GLK主要调控植物的叶绿体发育、影响果实品质，同时也参与植物生物胁迫和非生物胁迫、植物衰老和激素信号转导等[1-3]。研究证明，不同植物中GLK家族成员功能不尽相同，例如，拟南芥(Arabidopsisthaliana)AtGLK1蛋白可以直接结合到一些天线蛋白和叶绿素合成酶等基因的启动子上并促使其表达量在转录水平上提高[4]。有些植物的GLK成员则在不同组织中起作用，例如，玉米(ZeamaysL.)ZmGLK1和ZmGLK2基因分别特异性地在束鞘和叶肉细胞中起作用，调控束鞘和叶肉细胞中的二型叶绿体的发育[4]。番茄(Solanumlycopersicum)和辣椒(Capsicumfrutescens)的SlGLK1和CaGLK1主要在叶片中表达；SlGLK2和CaGLK2在果实中起重要作用[2，5]。有研究证明：SlGLK2基因能够明显增强番茄未成熟果实叶绿体的功能, 提高果实叶绿素的含量，从而通过过表达SlGLKs基因能够在一定程度上提高番茄果实的可溶性固形物含量[6]。白桦(BetulaplatypHyllaSuk.)基因组中GLK成员仅有1个(BpGLK1)[7，8]。研究团队已证明，白桦BpGLK1基因的缺失突变株及BpGLK1干扰表达转基因株系均表现出叶片叶绿素含量降低，叶片呈现黄绿色[8，9]，将银中杨(Populusalba×P.berolinensis)PaGLK1基因干扰表达后，转基因株系同样呈现亮黄绿叶色，上述研究证明，GLK基因是创制黄叶植物的首选基因。

白桦做为园林绿化的观赏树种，被广泛应用于城市的道路、公园、庭院及小区绿化[10]。白桦BpGLK1干扰表达株系的叶色在春、夏、秋季节持续呈现醒目的亮黄绿色，提升了白桦的观赏价值，其应用前景更加广阔。……