兜兰DEFICIENS(DEF)-和GLOBOSA(GLO)-like基因的克隆及表达分析

以‘同色兜兰’品种为材料,采用RT-PCR和RACE技术获得了DEFICIENS(DEF)-和GLOBOSA(GLO)-like基因的cDNA全长,命名为PcDEF和PcGLO,并用半定量RT-PCR和实时PCR研究了PcDEF和PcGLO在花芽发育过程和不同组织部位的表达特性。结果表明,PcDEF和PcGLO的全长cDNA分别为1 039bp和934bp,分别编码224和210个氨基酸;蛋白比对表明,PcDEF和PcGLO蛋白都具有典型MADS-box蛋白的MADS和K结构域;蛋白同源性分析显示,PcDEF和PcGLO与已登录的其它兰科植物的DEF/AP3和GLO/PI蛋白的相似性分别在75%～96%和87%～98%;系统进化树分析表明,PcDEF和PcGLO分别属于B类MADS-box蛋白家族的AP3和PI亚家族。表达分析显示,PcDEF和PcGLO在花芽发育中均有表达,PcDEF在成熟花、唇瓣和花瓣中的表达量高,在蕊柱、萼片、苞叶和根中次之,在花茎和叶中较低,在子房中几乎不表达;PcGLO在各组织中均有不同丰度的表达。

APETALA3/DEFICIENS和PISTILLATA/GLOBOSA基因与植物花发育

APETALA3(AP3)/DEFICIENS(DEF)和PISTILLATA(PI)/GLOBOSA(GLO)为植物花器官发育B类基因,控制双子叶植物花瓣和雄蕊的发育,它们属于MADS-box基因家族,编码转录因子,这些基因的突变能导致花瓣转变为萼片,雄蕊转变为心皮。近年来已经在多种植物中克隆到了AP3/DEF和PI/GLO基因,AP3/DEF和PI/GLO基因在拟南芥中只在花器官中表达,而在玉米等植物维管束、叶片等组织中也有表达。现对有关AP3/DEF和PI/GLO基因表达及其在植物系统发育学研究方面的进展进行综述。