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バイオマス収量、塩耐性、干ばつ耐性は、アルファルファ（メディカゴ・サティバL.）の改善の重要な標的です。Medicago Truncatulaは、アルファルファおよび他のマメ科植物のモデル植物に発展しました。TNT1レトロトランスポゾンタグ付きM. truncatula変異体集団をスクリーニングすることにより、分岐が強化された3つの変異体を特定しました。支店開発は、光の獲得、リソースの使用などの重要な植物機能に影響を与える撮影アーキテクチャを決定し、最終的にバイオマスの生産に影響を与えます。分子分析により、変異は、スクアモサプロモーター結合タンパク質様8（SPL8）遺伝子にTNT1挿入によって引き起こされたことが明らかになりました。M. truncatula SPL8変異体はバイオマス収量を増加させ、M。truncatulaのSPL8の過剰発現は分岐を抑制し、バイオマス収量を減少させました。走査型電子顕微鏡（SEM）分析により、SPL8はx窩芽の形成を直接抑制することにより分岐を阻害することが示されました。M. truncatula spl8シーケンスに基づいて、Alfalfa spl8（MSSPL8）をクローン化し、トランスジェニックアルファルファ植物を生成しました。MSSPL8は、M。truncatula変異体または過剰発現系統にそれぞれ同様の表現型を示しました。具体的には、MSSPL8がダウンレギュレートされたアルファルファ植物は、最初の収穫でバイオマス収量の最大43％の増加を示しました。この影響は、2回目の収穫でさらに顕著であり、コントロールと比較してバイオマス生産が最大86％増加しました。さらに、MSSPL8のダウンレギュレーションは、トランスジェニックアルファルファの塩と干ばつ耐性の強化をもたらしました。この研究の結果は、マメ科植物のバイオマス生産と非生物的ストレス耐性を同時に改善するための貴重なアプローチを提供します。
バイオマス収量、塩耐性、干ばつ耐性は、アルファルファ（メディカゴ・サティバL.）の改善の重要な標的です。Medicago Truncatulaは、アルファルファおよび他のマメ科植物のモデル植物に発展しました。TNT1レトロトランスポゾンタグ付きM. truncatula変異体集団をスクリーニングすることにより、分岐が強化された3つの変異体を特定しました。支店開発は、光の獲得、リソースの使用などの重要な植物機能に影響を与える撮影アーキテクチャを決定し、最終的にバイオマスの生産に影響を与えます。分子分析により、変異は、スクアモサプロモーター結合タンパク質様8（SPL8）遺伝子にTNT1挿入によって引き起こされたことが明らかになりました。M. truncatula SPL8変異体はバイオマス収量を増加させ、M。truncatulaのSPL8の過剰発現は分岐を抑制し、バイオマス収量を減少させました。走査型電子顕微鏡（SEM）分析により、SPL8はx窩芽の形成を直接抑制することにより分岐を阻害することが示されました。M. truncatula spl8シーケンスに基づいて、Alfalfa spl8（MSSPL8）をクローン化し、トランスジェニックアルファルファ植物を生成しました。MSSPL8は、M。truncatula変異体または過剰発現系統にそれぞれ同様の表現型を示しました。具体的には、MSSPL8がダウンレギュレートされたアルファルファ植物は、最初の収穫でバイオマス収量の最大43％の増加を示しました。この影響は、2回目の収穫でさらに顕著であり、コントロールと比較してバイオマス生産が最大86％増加しました。さらに、MSSPL8のダウンレギュレーションは、トランスジェニックアルファルファの塩と干ばつ耐性の強化をもたらしました。この研究の結果は、マメ科植物のバイオマス生産と非生物的ストレス耐性を同時に改善するための貴重なアプローチを提供します。
Biomass yield, salt tolerance and drought tolerance are important targets for alfalfa (Medicago sativa L.) improvement. Medicago truncatula has been developed into a model plant for alfalfa and other legumes. By screening a Tnt1 retrotransposon-tagged M. truncatula mutant population, we identified three mutants with enhanced branching. Branch development determines shoot architecture which affects important plant functions such as light acquisition, resource use and ultimately impacts biomass production. Molecular analyses revealed that the mutations were caused by Tnt1 insertions in the SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE 8 (SPL8) gene. The M. truncatula spl8 mutants had increased biomass yield, while overexpression of SPL8 in M. truncatula suppressed branching and reduced biomass yield. Scanning electron microscopy (SEM) analysis showed that SPL8 inhibited branching by directly suppressing axillary bud formation. Based on the M. truncatula SPL8 sequence, alfalfa SPL8 (MsSPL8) was cloned and transgenic alfalfa plants were produced. MsSPL8 down-regulated or up-regulated alfalfa plants exhibited similar phenotypes to the M. truncatula mutants or overexpression lines, respectively. Specifically, the MsSPL8 down-regulated alfalfa plants showed up to 43% increase in biomass yield in the first harvest. The impact was even more prominent in the second harvest, with up to 86% increase in biomass production compared to the control. Furthermore, down-regulation of MsSPL8 led to enhanced salt and drought tolerance in transgenic alfalfa. Results from this research offer a valuable approach to simultaneously improve biomass production and abiotic stress tolerance in legumes.
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