油松PtNF-YC1基因鉴定及其调控球花发育的作用机制研究

作     者：刘红梅 郑永涛 郭盈添 张晶星 李伟 Liu Hongmei;Zheng Yongtao;Guo Yingtian;Zhang Jingxing;Li Wei

作者机构：北京林业大学生物科学与技术学院林木育种国家工程实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083 国有北票市大青山林场辽宁北票122100 

出 版 物：《北京林业大学学报》 (Journal of Beijing Forestry University)

年 卷 期：2023年第45卷第9期

页      面：1-8页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFD2200304) 国家自然科学基金项目(31860221) 

主　　题：油松 PtNF-YC1 光周期调控 球花发育 

摘      要：【目的】针叶树中NF-Y核因子调控球花发育的研究尚未见报导,对油松PtNF-YC1基因克隆、表达特性及功能分析,旨在为针叶树NF-Y基因家族在球花生殖发育中的功能研究提供依据。【方法】(1)利用系统进化树分析油松PtNF-YC1与拟南芥NF-YC亚家族蛋白的亲缘关系;(2)瞬时转化烟草检测PtNF-YC1的亚细胞定位;(3)根据转录组数据分析PtNF-YC1在油松不同组织中的表达特性;(4)PtNF-YC1异源转化拟南芥,分别比较长日照和短日照条件下转基因拟南芥不同株系的开花时间,并对长日照下各株系进行转录组测序,筛选响应PtNF-YC1调控开花的相关基因;(5)通过Y2H和BiFC验证PtNF-YC1与候选蛋白之间互作。【结果】PtNF-YC1基因的开放阅读框为897 bp,编码299个氨基酸,含有典型NF-YC保守结构域,与AtNF-YC3/4/9具有较高同源性。亚细胞定位结果显示,PtNF-YC1定位在细胞核和细胞质。PtNF-YC1在针叶、营养芽、雌雄花芽和根中都能表达,但在雄球花中表达丰度最高。PtNF-YC1异源转化拟南芥可推迟其短日照下开花时间。Y2H和BiFC证明PtNF-YC1与PtCOL5存在相互作用。【结论】PtNF-YC1可调控成花时间,是油松光周期途径诱导球花发育的候选基因。