甜荞FaesAP2基因的克隆与表达分析

本研究采用同源克隆和RACE技术,从甜荞(Fagopyrum esculentum Moench.)品种‘西农9976’中分离出调控花器官发育的Faes AP2基因,该基因序列全长1668 bp,包含1个长为1374 bp的完整开放阅读框,共编码457个氨基酸。序列比对以及系统发育分析结果发现,Faes AP2蛋白拥有2个高度保守的AP2(APETALA2)结构域,在第1个AP2结构域前端有1段由10个氨基酸残基组成的高度保守的核定位信号区;系统发育分析显示其与拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)AP2转录因子的亲缘关系较近。基因表达模式分析表明,该基因在甜荞pin型和thrum型花的雄蕊和雌蕊中有明显的表达,但在幼叶和花被片中不表达,且其表达量在2种类型花不同发育时期呈现明显的变化,均在花药迅速膨大期达到最高值,因此推测该基因在甜荞花发育过程中可能参与了花器官发育的调控。

FaesAP2B基因在甜荞长雌蕊长雄蕊突变体lpls的表达分析

为弄清甜荞(Fagopyrum esculentum Moench.)长雌蕊长雄蕊突变体lpls花和籽粒发育调控的分子机制,从甜荞中克隆出1个长1788 bp的AP2同源基因的cDNA序列,命名为FaesAP2B(GenBank登录号为MK290847.1)。序列结构分析表明:FaesAP2B基因包含1个长1380 bp的完整开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),编码1个由459个氨基酸残基组成的AP2/ERF家族转录因子,该转录因子含有2个高度保守的AP2结构域,第1个AP2结构域前还存在1个由10个氨基酸残基组成的核定位信号区。用qPCR检测FaesAP2B基因在甜荞lpls突变体根、茎、幼叶、花被片、雄蕊、雌蕊以及发育4 d的果实共7种器官中表达的组织特异性显示:FaesAP2B在甜荞突变体lpls营养组织和生殖结构中均有表达,但其在花器官和果实等生殖结构中的表达量明显高于营养组织,且在雄蕊中的表达量最高,极显著高于其在其他6种组织中的表达量(LSD,P<0.01),同时,FaesAP2B在花被片、雌蕊和发育4 d的果实中的表达量均极显著高于其在根、茎和叶等营养器官中的表达量(LSD,P<0.01),但该基因在其根、茎、叶间的表达量无显著性差异。推测该基因可能主要参与调控甜荞lpls突变体花和果实的发育。