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青花椒雄蕊调控基因ZaPI的克隆、鉴定与表达模式分析

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四川农业大学学报 2024年第1期42卷 73-84,165页

作者：张秋月马乐洵郑皓吴涵王凯龚伟王景燕惠文凯四川农业大学林学院/四川省长江上游林业生态工程重点实验室成都610000

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键b类基因及其核酸和蛋白序列特性,并分析其在雌雄花分化过程的表达模式,为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库,提取雌雄花分化过程中差异... 详细信息

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键b类基因及其核酸和蛋白序列特性,并分析其在雌雄花分化过程的表达模式,为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库,提取雌雄花分化过程中差异表达的所有b类MADS-box家族基因,并分析获取关键成员;克隆关键成员基因编码序列,全面剖析核酸和蛋白序列特性;并解析其在11种不同组织器官以及雌雄花分化过程的表达模式。【结果】青花椒雌雄花分化过程的差异基因中共有11个b类MADS-box家族基因,其中Zardc17043(ZaPI)的表达量最高,且在雄花中极显著特异表达。该ZaPI编码序列全长624 bp,共编码207个氨基酸,含有77个氨基酸组成的MADS-box结构域和84个氨基酸组成的K-box结构域,蛋白相对分子量为24.29 kD,是位于11号染色体包含4个外显子和3个内含子且定位于细胞核的亲水性蛋白;系统进化分析显示,青花椒ZaPI与同为芸香科(Rutaceae)的克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(Citrus sinensis)亲缘关系最近。此外,青花椒ZaPI基因编码序列共预测到54个转录因子结合位点,主要涉及植物生殖生长和抗逆过程等多种调控途径。顺式作用元件分析发现,ZaPI启动子区富含光信号、植物激素、逆境胁迫等相关的顺式作用元件。同时,该基因在根茎叶刺等营养器官中几乎不表达,雌花分化过程的表达量也相对较低,但在雄花分化过程中呈极显著上调趋势。【结论】研究所获得的ZaPI基因与雄蕊的分化显著相关,可能与植物激素等多种信号分子互作参与了青花椒的雄蕊形成过程。研究所获结果对于进一步探究青花椒雄蕊形成的分子机制,培育高产青花椒种质资源提供了丰富的理论支撑。

关键词：性别分化 MADS基因家族 b类基因青花椒生物信息学分析

峨眉拟单性木兰b类基因的克隆及系统进化分析

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分子植物育种 2018年第17期16卷 5540-5548页

作者：熊茜张妹余道平李策宏陈发菊何正权三峡区域植物遗传与种质创新重点实验室(三峡大学) 三峡大学生物技术研究中心宜昌443002 四川省自然资源科学研究院成都610041 峨眉山生物资源实验站峨眉山614201

MADS-box基因是一类在花发育进程中起重要作用的基因。本研究通过同源克隆技术从峨眉拟单性木兰花芽中分离得到3个b-class MADS-box基因的CDS全长,分别命名为PaomAP3、PaomPI1、PaomPI2,并对其进行生物信息学分析。结果表明,PaomAP3基因... 详细信息

MADS-box基因是一类在花发育进程中起重要作用的基因。本研究通过同源克隆技术从峨眉拟单性木兰花芽中分离得到3个b-class MADS-box基因的CDS全长,分别命名为PaomAP3、PaomPI1、PaomPI2,并对其进行生物信息学分析。结果表明,PaomAP3基因ORF(开放阅读框)长度为642 bp,编码214个氨基酸;PaomPI1基因ORF长度为633 bp,编码210个氨基酸;PaomPI2基因ORF长度为636 bp,编码211个氨基酸。氨基酸序列分析结果表明,三个基因均含有典型的MADS结构域及K结构域。PaomPI1、PaomPI2基因末端有典型的PI-derived保守基元,PaomAP3基因末端有Paleo AP3保守基元和PI-derived保守基元。木兰科植物在科内分类上存在很大争议,因此本研究利用MEGA6软件中最大简约法(MP)构建了部分木兰科植物b类基因的系统发育树,结果表明玉兰亚属与木兰亚属亲缘关系较远;拟单性木兰属独成一属,其与含笑属、玉兰亚属亲缘关系较近,而与木兰亚属亲缘关系较远。

关键词：峨眉拟单性木兰 b类基因克隆系统进化分析

茶树MADS-box家族b类基因CsTM6的克隆及其与CsDEF的功能研究

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茶树MADS-box家族B类基因CsTM6的克隆及其与CsDEF的功能研究

作者：唐红陕西师范大学

学位级别：硕士

茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)为多年生常绿木本植物,是我国重要的叶用经济植物。茶树全年的生长由营养生长和生殖生长组成,开花属茶树的生殖生长,是形成茶果的必要阶段。茶树开花结果会争夺茶叶养分,致使茶叶产量下降、质量降... 详细信息

茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)为多年生常绿木本植物,是我国重要的叶用经济植物。茶树全年的生长由营养生长和生殖生长组成,开花属茶树的生殖生长,是形成茶果的必要阶段。茶树开花结果会争夺茶叶养分,致使茶叶产量下降、质量降低。因此,控制茶树的生殖生长、促进营养生长是茶树产量和品质提高的关键。如何合理调控茶树的生殖生长和营养生长,从根本上提高茶树产量和品质,是茶树研究工作者亟待解决的问题。依据现代植物花发育"AbCDE模型”等研究发现,b类和C类基因对花的性别分化和功能发育具有重要作用。因此有必要开展茶树b类MADS-box基因的克隆及其参与生长发育的分子机理研究,阐明其在转录和分子水平对茶树花发育的调控机制,为今后利用生物技术手段控制茶树的生殖生长提供重要的理论依据。本研究以陕西省秦巴山区代表性茶树种质‘紫阳槠叶种’((Camellia sinesis cv. Ziyangzhong)为材料,通过开放阅读框法和RACE技术相结合的方法获得茶树b类MADS-box同源基因CsTM6的cDNA序列全长,并进行了生物信息学预测和系统进化分析;另外,通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)异位表达技术对CsTM6和CsDEF基因进行了功能分析,还利用实时荧光定量PCR、亚细胞定位分析、双分子荧光互补技术(biFC)、转录激活活性分析和酵母双杂交技术初步解析了这两个基因在茶树花发育过程中的作用机理。主要结论如下：1.结合RT-PCR和RACE技术以‘紫阳槠叶种’已分化花芽为材料,克隆到一个编码框为630bp的cDNA序列。经bLASTN比对分析和生物信息学预测,这个茶树基因与Genbank数据库中的山茶(Camellia japonica)、油茶(Camellia oleifera)等多个物种的TM6同源基因相似,且都具有保守的MADS域、K域和paleoAP3基序。故命名为CsTM6,Genbank登录号为KR869823。2.对CsTM6编码蛋白进行保守结构域分析、亚细胞定位预测、疏水性／亲水性分析、二级结构预测、同源建模三维结构预测和同源性比对分析表明：CsTM6属于花发育b类基因,编码MIKC类MADS-box转录因子;系统进化分析显示茶树CsTM6基因被准确归类到b类TM6进化分支,茶树CsTM6基因与进化树中b类基因AP3/DEF进化系18个物种的亲缘性划分与植物传统分类相一致,CsTM6基因与山茶花的CjTM6和油茶CoTM6相似性最高。3.实时荧光定量PCR结果显示,CsTM6和CsDEF在茶树六类组织和器官中都有不同程度的表达,但两者的表达模式不同。CsTM6在花瓣、雄蕊和果实中的表达量高,在心皮的表达量次之,在萼片中的表达量较花芽和芽叶中的表达量略高;CsDEF在不同组织中都有表达,但表达的丰度不同,其在花瓣中的表达量高,在萼片、雄蕊、果实和花芽的表达量次之,在心皮和芽叶中的表达量最低。表现出茶树CsTM6和CsDEF基因表达模式明显的种属特异性。作为花器官特征基因,CsTM6和CsDEF在第二、三轮花器官中高表达共同调控花瓣和雄蕊发育,另外,这2个基因在果实中的高表达还暗示它们可能共同参与茶树果实的生长发育。4.拟南芥中的异位表达结果显示,35S::CsTM6和35S::CsDEF转基因拟南芥植株表型差异较大,CsTM6在拟南芥中的异位表达表现为花瓣缺失,并严重影响花瓣的发育;CsDEF基因在拟南芥中的异位表达引起花瓣不同程度的卷曲。5.亚细胞定位分析和转录激活活性实验发现,CsTM6和CsDEF蛋白是具备核定位能力,但无转录激活活性的转录因子;酵母双杂交实验中两者都与CsGLO1蛋白相互作用形成异源二聚体,且CsDEF还可与CsAG相互作用形成异源二聚体;biFC实验中CsTM6和CsDEF都可与CsGLO1、CsGLO2和CsAG相互作用形成异源二聚体。两种实验结果蛋白互作模式的差异,可能由于CsTM6和CsDEF基因编码序列间存在差异,并且预示着可能需要通过与其他转录因子结合获取转录调控活性参与花发育调控。

关键词：茶树花 b类基因克隆分子机理

茶树MADS-box家族b类基因CsGLO1和CsGLO2的克隆及其与C类基因CsAG的功能研究

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茶树MADS-box家族B类基因CsGLO1和CsGLO2的克隆及其与C类基因CsAG...

作者：周坤陕西师范大学

学位级别：硕士

茶树(Camellia sinensis (L.) O. Kuntze)是我国重要的叶用经济植物,具有山茶属植物特有的“花果同现”现象,即从花芽形成到种子成熟,历时一年半左右。在此过程中,漫长的花和果必然会对叶片的生长造成营养竞争。因此,抑制茶树生殖生长... 详细信息

茶树(Camellia sinensis (L.) O. Kuntze)是我国重要的叶用经济植物,具有山茶属植物特有的“花果同现”现象,即从花芽形成到种子成熟,历时一年半左右。在此过程中,漫长的花和果必然会对叶片的生长造成营养竞争。因此,抑制茶树生殖生长是促进茶树营养生长,提高茶树叶片产量和质量的重要途径之一。茶树作为核心真双子叶植物,花具有典型四轮花器官。雄蕊和雌蕊作为茶树花器官的重要结构,既直接参与有性繁殖,也是果实形成的形态基础。依据现代植物花发育"AbCDE模型”等研究发现,b类和C类基因对花的性别分化和功能发育具有重要作用。因此有必要开展茶树b类和C类MADS-box基因的克隆及其参与生长发育的分子机理研究。研究结果的获得,不但为茶树有性繁殖的遗传学研究提供科学依据,也可为今后通过育种或栽培手段从生殖器官分化的源头上抑制“花果同现”现象,促进茶树叶片生长奠定理论基础。本研究以陕西省秦巴山区代表性茶树种质‘紫阳槠叶种’(Camellia sinesis cv. Ziyangzhong)为材料,通过同源克隆和RACE技术从已完成分化的茶树花芽中成功获得了两个b类MADS-box同源基因CsGLO1和CsGLO2的cDNA序列全长,并进行了生物信息学预测和系统进化分析;另外,通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)异位表达技术对CsGLO1、CsGLO2和CsAG基因进行了功能分析,还利用实时荧光定量PCR、亚细胞定位分析、转录激活活性分析和酵母双杂交技术初步解析了这3个基因在茶树花发育过程中的作用机理。主要结论如下：1.利用RT-PCR和RACE技术,以‘紫阳槠叶种’已分化花芽为材料,克隆到两个编码框分别为630bp和627bp的cDNA序列。经bLASTN比对分析和生物信息学预测,这两个茶树基因与Genbank数据库中的山茶(Camellia japonica)、油茶(Camellia oleifera)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、拟南芥和金鱼草(Antirrhinum majus)等多个物种的PI/GLO同源基因相似,且都具有保守的MADS域、K域和PI基序。故分别命名为CsGLO1和CsGLO2, Genbank登录号为KJ630568和KJ630569。2.对CsGLO1和CsGLO2编码蛋白进行保守结构域分析、亚细胞定位预测、疏水性/亲水性分析、二级结构预测、同源建模三维结构预测和同源性比对分析表明：CsGLO1、CsGLO2属于花发育b类基因,编码MIKC类MADS-box转录因子,且在基因表达调控上可能与其他MADS-box转录因子作用机制相似;系统进化分析显示CsGLO1和CsGLO2属于基部菊类植物PI家族,且PI/GLO同源基因序列相似性与物种亲源关系呈明显正相关,说明PI/GLO转录因子通过保守多肽片段形成基序进而形成相似的高级结构发挥生物学功能。3.实时荧光定量PCR结果显示,CsGLO1和CsGLO2主要在花瓣、雄蕊和果实中表达,CsAG则大量出现在雄蕊、心皮和果实中,表现出茶树CsGLO1、CsGLO2和CsAG基因表达模式明显的种属特异性。作为花器官特征基因,CsGLO1和CsGLO2可能作为一个功能单位,在第二轮花器官中高表达共同调控花瓣发育,同时与高表达的CsAG基因共同调控第三轮花器官的发育;而第四轮花器官主要受CsAG基因调控;另外,这3个基因在果实中的高表达还暗示它们可能共同参与茶树果实的生长发育。4.拟南芥中的异位表达结果显示,35S::CsGLO1和35S::CsGLO2转基因拟南芥植株表型相似,萼片明显张开且边缘出现白色花瓣状组织,35S::CsAG转基因植株表现早花、叶卷曲、花瓣不同程度缺失、增厚弯曲的萼片上出现柱头和胚珠,表明在花发育过程中茶树CsGLO1、CsGLO2和CsAG基因功能保守且CsGLO1和CsGLO2基因的序列差异并不能导致完全的功能分化,它们可能作为一个功能单位相互冗余地调控茶树的生长发育。5.亚细胞定位分析、转录激活活性实验和酵母双杂交实验发现,CsGLO1、 CsGLO2和CsAG蛋白是具备核定位能力、但无转录激活活性的转录因子且两两间相互作用能形成异源二聚体。暗示着茶树CsGLO1、CsGLO2和CsAG可能需要通过与其他转录因子结合获取转录调控活性参与花发育调控,通过形成异源二聚体,CsGLO1和CsGLO2可能作为一个功能单位参与茶树的生长发育,同时也反映出CsGLO1和CsGLO2基因具有相似的功能。

关键词：茶树花 b类基因 C类基因克隆分子机理

黄金树b类MADS-box基因表达特征分析

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植物学报 2016年第2期51卷 210-217页

作者：景丹龙夏燕张守攻王军辉中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室国家林木种质资源平台北京100091

采用同源克隆技术,从黄金树(Catalpa speciosa)花芽中克隆得到b类MADS-box基因Casp AP3和Casp PI的c DNA序列。序列分析表明,Casp AP3基因c DNA序列的完整开放阅读框(ORF)为696 bp,编码231个氨基酸残基;Casp PI基因c DNA序列的ORF为639 ... 详细信息

采用同源克隆技术,从黄金树(Catalpa speciosa)花芽中克隆得到b类MADS-box基因Casp AP3和Casp PI的c DNA序列。序列分析表明,Casp AP3基因c DNA序列的完整开放阅读框(ORF)为696 bp,编码231个氨基酸残基;Casp PI基因c DNA序列的ORF为639 bp,编码212个氨基酸残基。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明,Casp AP3属于AP3/DEF进化支,其C末端包含保守的eu AP3基序和PI-derived基序,而Casp PI聚类于PI/GLO进化支,其C末端包含保守的PI基序。半定量RT-PCR分析结果表明,Casp AP3和Casp PI基因均仅在花瓣和雄蕊中表达。实时荧光定量PCR分析表明,Casp AP3和Casp PI基因在花瓣和雄蕊原基分化期至成熟期均有表达,这2个基因在雄蕊中表达高峰出现的时间均早于花瓣;且花瓣中的Casp AP3和Casp PI基因表达高峰均出现在快速伸长阶段;这与花瓣和雄蕊的形态发育阶段相吻合。

关键词：黄金树花发育 b类基因基因克隆基因表达

‘杜丽’绣球MADS-box b类基因的编辑研究

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‘杜丽’绣球MADS-box B类基因的编辑研究

作者：王月莹北京林业大学

学位级别：硕士

绣球是一类具有极高观赏价值的花卉,基因编辑是未来绣球分子育种发展的重要方向,本研究重点研究绣球基因编辑技术,编辑控制花器官发育的MADS-box b类基因,希望能够实现花瓣向萼片的转变,从而获得观赏性更高的品种。试验的主要结果如下:... 详细信息

绣球是一类具有极高观赏价值的花卉,基因编辑是未来绣球分子育种发展的重要方向,本研究重点研究绣球基因编辑技术,编辑控制花器官发育的MADS-box b类基因,希望能够实现花瓣向萼片的转变,从而获得观赏性更高的品种。试验的主要结果如下:(1)建立了绣球‘杜丽’的间接再生和直接再生体系。以绣球‘杜丽’叶片为外植体,最佳的诱导愈伤组织培养基为MS+2.25 mg/L 6-bA+0.2mg/L NAA,诱导率可达85.34%,最佳的诱导出芽培养基为MS+2.25 mg/L 6-bA+0.1 mg/L IbA,不定芽分化率可达80.32%。最佳的直接再生培养基为MS+2.0 mg/L 6-bA+0.1 mg/L IbA,再生频率可达84.42%,平均再生芽数可达5.33个。最佳的生根培养基为1/2 MS+0.2mg/L IbA。(2)克隆了绣球‘杜丽’三个MADS-box b类基因:bWPI,bWTM6,bWAP3,其中bWPI基因序列全长为639bp,bWAP3基因序列全长为546bp,bWTM6基因序列全长为681bp,均不含内含子区域。进行系统进化分析和保守结构域鉴定,发现三个基因均具有K-box保守结构域;属于绣球‘杜丽’的MADS-box b类基因。(3)以绣球‘杜丽’三个MADS-box b类基因为靶基因设计g RNA,其中bW PI和bWTM6分别都选择了2个合适的靶位点,bWAP3选择了3个合适的靶位点,构建了7个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体。(4)利用农杆菌GV3010对绣球‘杜丽’b类基因进行了编辑初探,分别以叶片,叶柄,愈伤组织为外植体进行试验,得到以下结果:以绣球‘杜丽’叶片和叶柄为试验受体,筛选培养的潮霉素选择压为3 mg/L,最佳侵染时间为15min。以愈伤组织为试验受体的筛选培养选择压为2 mg/L,最佳的侵染时间为10min,最佳的菌液OD=0.4,获得了叶柄,愈伤组织直接再生出的抗性芽15个,混合检测发现抗性苗中含有Cas9序列,为后续绣球的基因编辑提供良好研究基础。

关键词：绣球 b类基因 CRISPR/Cas9 遗传转化

青花椒雄蕊调控基因ZaPI的克隆、鉴定与表达模式分析

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四川农业大学学报 2023年

作者：张秋月马乐洵郑皓吴涵王凯龚伟王景燕惠文凯四川农业大学林学院四川省长江上游林业生态工程重点实验室

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键b类基因及其核酸和蛋白序列特性，并分析其在雌雄花分化过程的表达模式，为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库，提取雌雄花分化过程中... 详细信息

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键b类基因及其核酸和蛋白序列特性，并分析其在雌雄花分化过程的表达模式，为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库，提取雌雄花分化过程中差异表达的所有b类MADS-box家族基因，并分析获取关键成员；克隆关键成员基因编码序列，全面剖析核酸和蛋白序列特性；并解析其在11种不同组织器官以及雌雄花分化过程的表达模式。【结果】青花椒雌雄花分化过程的差异基因中共有11个b类MADS-box家族基因，其中Zardc17043（ZaPI）的表达量最高，且在雄花中极显著特异表达。该ZaPI编码序列全长624bp，共编码207个氨基酸，含有77个氨基酸组成的MADS-box结构域和84个氨基酸组成的K-box结构域，蛋白相对分子量为24.29kD，是位于11号染色体包含4个外显子和3个内含子且定位于细胞核的亲水性蛋白；系统进化分析显示，青花椒ZaPI与同为芸香科(Rutaceae)的克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(Citrus sinensis)亲缘关系最近。此外，青花椒ZaPI基因编码序列共预测到54个转录因子结合位点，主要涉及植物生殖生长和抗逆过程等多种调控途径。顺式作用元件分析发现，ZaPI启动子区富含光信号、植物激素、逆境胁迫等相关的顺式作用元件。同时，该基因在根茎叶刺等营养器官中几乎不表达，雌花分化过程的表达量也相对较低，但在雄花分化过程中呈极显著上调趋势。【结论】本研究所获得的ZaPI基因与雄蕊的分化显著相关，可能与植物激素等多种信号分子互作参与了青花椒的雄蕊形成过程。本研究所获结果，对于进一步探究青花椒雄蕊形成的分子机制，培育高产青花椒种质资源提供了丰富的理论支撑。

关键词：性别分化 MADS基因家族 b类基因青花椒生物信息学分析

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大花紫薇b类和C类基因克隆及表达模式分析

大花紫薇B类和C类基因克隆及表达模式分析

滇水金凤花发育AP3/DEF同源基因的克隆及表达分析

2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：陈之琳秦波蔡明郑唐春潘会堂王国熙潘隆应朱嫄张启翔北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室福建金森林业股份有限公司

大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)属千屈菜科(Lythraceae)紫薇属落叶乔木,该属植物缺乏重瓣花型。大花紫薇重瓣变异植株是研究紫薇属植物花发育和重瓣花起源方式的理想材料。由于重瓣大花紫薇存在雄蕊瓣化,根据花器官发育的AbC模型,本... 详细信息

大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)属千屈菜科(Lythraceae)紫薇属落叶乔木,该属植物缺乏重瓣花型。大花紫薇重瓣变异植株是研究紫薇属植物花发育和重瓣花起源方式的理想材料。由于重瓣大花紫薇存在雄蕊瓣化,根据花器官发育的AbC模型,本研究从大花紫薇中克隆决定雄蕊和花瓣形成的b类和C类功能基因,并采用实时定量PCR技术对基因表达模式进行研究。本研究克隆出4个大花紫薇MADS-box基因,其中2个b类基因LsDEF1和LsPI1,2个C类基因LsAG1和LsAG2。序列分析表明,每个基因在单瓣大花紫薇和重瓣大花紫薇中均存在差异,碱基的突变和缺失导致基因结构发生变化。与单瓣大花紫薇相比,重瓣大花紫薇b类基因LsDEF1和LsPll在花发育后期表达量下调、C类基因LsAG1和LsAG2在花发育前期表达量上调、b类基因LsDEF1、LsPl1在第四轮花器官(雌蕊)外延表达、C类基因LsAG2基因在第二轮花器官(花瓣)外延表达,这可能是导致大花紫薇重瓣花形成的重要因素。本研究从分子水平上对单瓣大花紫薇和重瓣大花紫薇的花发育进行探讨,结果表明b类和C类基因在大花紫薇花发育过程中起关键调节作用,为大花紫薇花型育种等提供了理论指导依据。

关键词：大花紫薇重瓣性花器官发育 b类基因 C类基因表达模式

来源： cnki会议评论

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分子植物育种 2020年第20期18卷 6626-6632页

作者：刘应丽冯志熙朱佳鹏罗超梁妍李洋童桢开黄海泉黄美娟西南林业大学园林学院昆明650224 西南林业大学园林园艺花卉研发中心昆明650224

b类基因是调控植物花发育形成的重要因子,分为AP3/DEF和GLO/PI两个亚家族。为了解滇水金凤花发育过程中的分子遗传机制,本研究以滇水金凤花器官为试验材料,通过克隆得到了3个AP3/DEF同源基因,分别命名为IuDEF1、IuDEF2和IuDEF3;对其序... 详细信息

b类基因是调控植物花发育形成的重要因子,分为AP3/DEF和GLO/PI两个亚家族。为了解滇水金凤花发育过程中的分子遗传机制,本研究以滇水金凤花器官为试验材料,通过克隆得到了3个AP3/DEF同源基因,分别命名为IuDEF1、IuDEF2和IuDEF3;对其序列和结构域进行比对分析,发现这3个基因具有高度保守的MADS和K结构域,属于MADS-box家族的TypeⅡ型基因。系统进化分析发现IuDEF1、IuDEF2和IuDEF3可能为旁系同源基因。荧光定量分析表明在早期花器官发育中3个基因的表达量均最高;其空间表达模式显示,在滇水金凤雄蕊中大量表达,萼片和心皮次之,翼瓣中的表达最弱。本研究从分子水平上对滇水金凤花发育有作用的AP3/DEF同源基因进行分析,结果表明AP3/DEF同源基因除了调控萼片和雄蕊的发育外,还可能在心皮发育过程中起着重要作用。

关键词：滇水金凤(Impatiens uliginosa) 花发育 b类基因表达分析