rot3、rot4、an和spk1在胡杨异形叶发生中的表达模式和作用

胡杨具有典型的异形叶性,是研究植物叶形发育的理想材料。但至今尚不清楚胡杨异形叶发生的分子调控机制。本研究以胡杨披针形和宽卵圆形幼叶为材料,利用qRT-PCR技术分析了参与叶基-顶轴发育的rot3和rot4基因、参与叶中-侧轴发育的an和spk1基因在胡杨异形叶发生中的表达模式,进一步分析了这些基因对胡杨异形叶发生的调控作用。发现rot3和spk1在披针形叶中的表达显著高于在宽卵圆形叶中表达,特别在叶形发育早期。而rot4和an则在宽卵圆形叶中的表达显著高于在披针形叶中表达,尤其是叶形发育早期。这暗示在胡杨叶形发育过程中,尤其是早期,rot3和spk1能促进胡杨叶形向披针形发育,而rot4和an则能促进胡杨叶形向宽卵圆形发育。同时也证明这4个预测基因在胡杨中是存在的,它们通过控制基-顶轴和中-侧轴极性建成调控胡杨异形叶的发生。

金龙胆草油菜素内酯合成途径C-23羟化酶基因的克隆及分析

油菜素内酯具有促进植物生长、增加产量和提高植物抗逆性等作用。本研究以中草药金龙胆草(Conyza blinii)为研究对象,克隆分析其油菜素内酯合成途径C-23羟化酶(CYP90C1/ROT3)基因。根据金龙胆草叶片转录组数据,克隆获得了一条全长1512 bp的ROT3基因cDNA序列,编码504个氨基酸,命名为CbROT3,GenBank登录号为KX907782;通过生物信息学工具分析其分子特征表明CbROT3氨基酸序列与向日葵(Helianthus annuus)ROT3的相似性达87%,系统进化树分析结果也与之相吻合;该基因蛋白相对分子质量为57.51 kD,等电点为7.59,为亲水性蛋白,具有一个跨膜结构,无信号肽序列;摸索其原核表达条件,发现在22℃、0.6 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导条件下可获得最大量的可溶性目的蛋白。本研究结果对提高金龙胆草内源油菜素内酯含量,调控金龙胆草生长发育和增加金龙胆草抗逆性提供理论依据。