牡丹PsAP3基因的克隆与表达分析

优质牡丹花型育种是牡丹产业发展遭遇的瓶颈问题之一。本研究以牡丹(Paeonia sufruticosa)单瓣和雄蕊瓣化品种为植物材料,以调控牡丹雄蕊发育相关的关键基因PsAP3为切入点,通过基因克隆、亚细胞定位、表达分析初步解析了牡丹PsAP3基因的功能,筛选了PsAP3可能存在下游互作基因,构建了TRV2-PsAP3沉默载体并成功转化农杆菌,用于后续牡丹瞬时沉默试验。结果显示:牡丹PsAP3基因全长612 bp(GenBank登记号:MT225537),编码203个氨基酸,分子量为23891.18,属亲水蛋白,含有一个MADS结构域和一个K结构域。系统进化分析表明PsAP3与栓皮栎亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示PsAP3蛋白定位在细胞核中。表达分析结果显示,与单瓣品种的雄蕊相比PsAP3在雄蕊瓣化品种的内瓣中表达量显著提高,这也预示着可能是PsAP3基因在在花器官中表达扩张,在雄蕊中显著高表达导致了牡丹的雄蕊瓣化现象。酵母双杂交结果表明PsAP3编码的蛋白与PsAP1-1、PsPI、PsSEP、PsAG编码的蛋白互作。本研究初步解析了牡丹PsAP3的功能,为牡丹雄蕊瓣化分子机理的揭示提供理论依据,并为进一步精细化调控牡丹花型奠定理论基础。