欧洲千里光CYCLOIDEA(CYC)类SvRAY1基因的克隆及功能分析

【目的】揭示菊科Asteraceae欧洲千里光Senecio vulgaris CYC2类RAY1基因过表达使舌状花发生不同程度变宽现象的机制,进一步探究其产生原因。【方法】克隆欧洲千里光SvRAY1基因,利用生物信息学、实时荧光定量PCR反应(qRT-PCR)、超表达载体构建、扫描电镜观察、转基因植株形态学观察与统计等方法与技术,进一步进行SvRAY1基因功能分析。【结果】qRT-PCR反应显示:SvRAY1基因主要在欧洲千里光舌状花及筒状花中表达,且生殖发育第S3和S4阶段舌状花中表达量最高;形态学观察表明转基因欧洲千里光SvRAY1超表达植株的舌状花比野生型长度较短、显著变宽。扫描电镜观察舌状花腹侧表皮细胞大小与形状,宽度显著变宽的株系中显示远轴端细胞排列紧密且细胞分裂旺盛,中轴端细胞形状由边缘弯曲变为平滑,细胞长度变短且分裂旺盛。【结论】欧洲千里光舌状花发育过程中,SvRAY1基因可能促进细胞横向分裂,进而舌状花细胞形态和排列发生不同程度的变化引起舌状花变宽。图6表2参28。

非洲紫罗兰两侧与辐射对称花中两个CYC类完整基因的分离和序列分析(英文)

在已知GCYC基因部分序列基础上,通过改进的mTAIL-PCR方法克隆非洲紫罗兰Saintpauliaionantha两侧对称栽培种中CYC类基因的5′未知序列,并进而从两侧与辐射对称栽培种中分离得到苦苣苔科Gesneriaceae中第一组完整基因:SiCYC1A与SiCYC1B。对以上基因的核酸和氨基酸序列比较发现,SiCYC1A与SiCYC1B序列同源性很高,均含有完整的功能调控区域(即TCPdomain和Rdomain)并与模式植物金鱼草Antirrhinummajus中CYC基因同源。因此,这两个基因应具有正常功能,是功能上互补的冗余基因。令人意外的是在辐射对称花栽培品种中的这两个基因和两侧对称花栽培品种中对应基因的序列完全相同。经过对金鱼草以及相关类群辐射对称花突变体中CYC类基因序列的比较分析,推论在非洲紫罗兰中,SiCYC1A与SiCYC1B基因可能受上游未知的共同调控因子调控,该调控因子的改变是导致栽培品种中花对称性发生变化的主要原因。另外,对改进后的TAIL-PCR(mTAIL-PCR)的方法和过程进行了详细叙述,并对其技术特征和优势开展了简单的论述。

CYC类基因在被子植物花发育中的研究进展

CYCLOIDEA(CYC)类基因属于TCP基因家族成员,在花发育过程中具有重要作用。CYC类基因在被子植物进化过程中发生基因复制事件,形成CYC1、CYC2和CYC3三大分支,其中CYC2分支成员在花对称性形成方面具有主要调控作用。CYC1和CYC3分支成员开展研究较少。综述了国内外CYC类基因的研究现状及其存在问题,并对CYC类基因的研究前景做了展望。