Ectopic expression of the PttKN1 gene in Cardamine hirsuta mediated via the floral dip method;
Expresión del gen PttKN1 utilizando el método de inmersión floral en Cardamine hirsuta

PttKN1 gene (Populus tremula × P. tremuloides KNOTTED1) was isolated from the vascular cambium of a hybrid aspen. Previous studies on transformed plants with the PttKN1 gene suggested that it plays roles in plant development (typically in meristem initiation), maintenance and organogenesis in simple-leaved species. To investigate the gene functions further, sequence analysis of the deduced amino acid was conducted. The results suggested that the gene belongs to the class I KNOX gene (KNOTTED1-like homeobox genes) family and might play important roles in plant development by coding a transcription factor. The gene was introduced into Cardamine hirsuta using the floral dip method mediated via Agrobacterium tumefaciens. The primary transformed plants were obtained via kanamycin selection. Compared to the wild type, the kanamycin resistant plants demonstrated several morphological alterations, such as abnormal cotyledons, abnormal shoot meristem, flattened stem, and lobed and cup-shaped leaves. RT-PCR results showed that the above five types of kanamycin resistant plants expressed the same specific PttKN1 gene band. This suggested that the morphological alterations were caused by the insertion and expression of the gene. However, these phenotypes were similar to other PttKN1 transformed plants, despite the fact that C. hirsuta is a species with compound leaves and the other species have simple leaves. Therefore, the functions of the PttKN1 gene on compound-leaf species have yet to be investigated via the comparison between related species such as Arabidopsis thaliana and C. hirsuta.

Se aisló el gen PttKN1 (Populus tremula × P. tremuloides KNOTTED1) del cambium vascular de un álamo híbrido. Estudios previos en plantas transformadas con el gen PttKN1 han sugerido que el mismo cumple roles en el desarrollo vegetal (habitualmente en la iniciación de meristemas), y en el mantenimiento y organogénesis de especies con hojas simples. Se condujo un análisis de la secuencia de aminoácidos deducidos para investigar aún más las funciones del gen. Los resultados sugirieron que el gen pertenece a la familia genKNOX de la clase I (similares al grupo de genes KNOTTED1) y puede jugar roles importantes en el desarrollo vegetal codificando por un factor de transcripción. El gen fue introducido en Cardamine hirsuta usando el método de inmersión foliar utilizando Agrobacterium tumefaciens. Las plantas que se transformaron originalmente se obtuvieron por selección de kanamicina, un antibiótico aminoglucósido con propiedades antimicrobiales. Las plantas resistentes a la kanamicina mostraron varias alteraciones morfológicas, tales como cotiledones y tallos anormales, tallos achatados, y hojas lobuladas y con forma de copa. Los resultados de RT-PCR mostraron que los cinco tipos de plantas resistentes a la kanamicina expresaron la misma banda específica del gen PttKN1. Esto sugirió que las alteraciones morfológicas fueron causadas por la inserción y expresión del gen. Sin embargo, estos fenotipos fueron similares a otras plantas transformadas conteniendo el gen PttKN1, a pesar que C. hirsuta es una especie con hojas compuestas y las otras especies tienen hojas simples. Todavía se tienen que investigar las funciones del gen PttKN1 en especies de hojas compuestas comparando especies relacionadas tales como Arabidopsis thaliana y C. hirsuta.