芍藥花器官發(fā)育基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、花器官發(fā)育相關(guān)基因不僅調(diào)控花器官的形成，而且調(diào)節(jié)植物的多種生理生化反應(yīng)。分離芍藥花器官發(fā)育相關(guān)基因，并研究它們?cè)诓煌炙幓ㄐ椭械谋磉_(dá)特征對(duì)于揭示芍藥花器官形成的分子機(jī)理，為今后開展芍藥分子育種工作具有重要的理論價(jià)值。本文以芍藥品種‘向陽(yáng)奇花’盛花期的花瓣為實(shí)驗(yàn)材料，采用RACE方法分離到了芍藥APETALA1(PlAP1)、APETALA2(PlAP2)、APETALA3-1(PlAP3-1)、APETALA3-2(PlAP3-2)、P

2、ISTILLATA(PlP1)和SEPALLATA3(PlSEP3)6個(gè)花器官發(fā)育相關(guān)基因的cDNA全長(zhǎng)，并通過相對(duì)熒光定量PCR方法對(duì)這些基因在3個(gè)不同花型芍藥品種中的時(shí)空表達(dá)模式進(jìn)行了分析。主要研究結(jié)果如下:
　　1、分離到芍藥花器官發(fā)育相關(guān)基因6個(gè)，分別屬于花器官發(fā)育模型中A、B、E類基因，其中A類基因包括PlAP1(GenBank登錄號(hào):KC354376)和PlAP2（GenBank登錄號(hào):KC455454），其cDNA全

3、長(zhǎng)分別為1106bp和1935bp，開放閱讀框（ORF）分別為729bp和1575bp;B類基因包括PlAP3-1（GenBank登錄號(hào):KC354377）、PlAP3-2（GenBank登錄號(hào):KC354378）和PlPI（GenBank登錄號(hào):KC354379），其cDNA全長(zhǎng)分別為895bp、844bp和890bp，ORF分別為663bp、663b和627bp;E類基因PlSEP3(GenBank登錄號(hào):KC354380) cDN

4、A全長(zhǎng)為1165bp，ORF為729bp。同源性分析顯示，所分離的6個(gè)芍藥花器官發(fā)育相關(guān)基因與其他植物均具有較高的同源性。
　　2、分離的6個(gè)芍藥花器官發(fā)育相關(guān)基因在四輪花器官中都能表達(dá)，但表達(dá)量差異較大;PlAP3-2、PlPI和PlSEP3基因的表達(dá)量在各個(gè)品種和不同時(shí)期都明顯高于PlAP1、PlAP2和PlAP3-1;PlAP1基因主要在萼片中表達(dá)，花瓣中次之;PlAP2基因主要在心皮和萼片中表達(dá);PlAP3-2和PlPI基

5、因在雄蕊中表達(dá)量最高，在花瓣中次之;PlAP3-1基因的表達(dá)水平從高到低依次為花瓣、雄蕊、心皮和萼片;PlSEP3基因主要在萼片和心皮中表達(dá);各基因在從花蕾期到衰敗期之間的表達(dá)量差異不顯著。
　　3、在由雄蕊不同瓣化程度所形成的花瓣中，PlAP1，PlAP2和PlSEP3基因的表達(dá)水平均隨著雄蕊瓣化程度的加深呈上升趨勢(shì)，而PlAP3-1，PlAP3-2和PlPI基因的表達(dá)量整體呈下降趨勢(shì)。在芍藥中，A類基因和E類基因表達(dá)量升高可能