蝴蝶兰PhaSEP3基因的克隆及其在突变体中的表达

E类MADS-box是花器官发育分子模型中必不可少的基因,通过突变体研究其表达模式将为深入理解兰科植物花器官的分子机理与完善花发育调控理论提供依据。采用RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术从蝴蝶兰花瓣中克隆了一个E类MADS-box基因PhaSEP3(GenBank登录号为MZ436812),并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了该基因在蝴蝶兰不同组织和5种突变体中的表达水平。结果表明,该基因cDNA全长为1 236 bp,具有753 bp的开放阅读框(ORF),可编码250个氨基酸,其C端具有SEPⅠ和SEPⅡ基序。系统进化分析显示,该基因编码蛋白质与蝴蝶兰属的PeSEP3和AGL9亲缘关系最近。组织特异表达分析表明,PhaSEP3基因主要在生殖器官和授粉后子房中表达;在不同突变体中,PhaSEP3基因在侧萼唇瓣化突变体的萼片和唇瓣中表达水平显著升高;在退化雄蕊瓣化突变体的侧瓣、唇瓣和子房中表达水平显著降低,在蕊柱中的表达水平显著升高;在侧瓣唇瓣化突变体的侧瓣和唇瓣中表达水平显著升高;在侧瓣退化突变体的侧瓣中表达水平显著降低,而在蕊柱和子房中表达水平显著升高;在侧瓣雄化突变体中,该基因的表达水平在萼片和侧瓣中均显著升高。分析认为,PhaSEP3基因主要调控蝴蝶兰花器官各轮组织与授粉后子房的发育,在突变体花器官中,PhaSEP3类基因可能与其他花发育基因互作参与花器官形态的发育调控。该研究结果为进一步理解兰科植物花器官多样性的调控机理提供了资料。     

兰花MADS-box基因研究进展

MADS-box基因是一类非常重要的转录调控因子,在植物发育和信号传导中起着关键性作用。包括花器官发育基因,花分生组织特异性基因,促进开花的基因。研究表明,A类基因可能与花器官发育和控制开花有关;B类基因可能与花被片形态和结构特异有关,并且有些基因在营养器官中也有表达。     

果树花发育调控基因的研究进展

花发育过程是果树生长发育过程中的重要转折时期,受众多基因的调控。控制果树花发育过程的基因有花序分生组织特异基因、花分生组织特异基因、调控花器官形态特征基因等。本文综述这些基因在果树中的作用、表达部位和相互联系。     

番茄花器官发育相关转录因子的研究进展

随着分子克隆、定量分析等分子技术的日益成熟,越来越多的基因的功能被人们发现、了解与深入研究。该文综述了近年来发现的番茄中花器官发育相关转录因子的研究进展,为进一步阐明番茄花器官发育的分子机制以及相关转录调控网络的作用机理奠定基础。     

植物花器官发育的分子机理研究进展

植物花器官的发育是由器官特异性基因决定的,这些基因包括ABC模型的A、B、C功能基因,同时还有决定胚珠发育的D功能基因和E功能基因。这些基因的精确表达需要花分生组织特异性基因的激活和多个正负调节因子的调控。在花器官发育过程中,基因存在着复杂的遗传网络调控系统,就此提出了各种调控模型。文章就花发育分子模型的发展和完善、不同模型之间的相互关系以及调控基因之间的相互作用等方面,对植物花器官发育的最新研究进展进行了综述,同时对植物花器官发育机理研究的理论价值和应用前景进行了展望。     

枣SEP1基因的克隆和表达分析

SEP类基因属于E类MADS-box基因,在植物花器官发育中发挥重要作用。该研究以‘冬枣’为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术从枣中分离到1个SEPALLATA1基因,并进行生物信息学及转录表达分析。序列分析表明,该基因包含完整的开放阅读框为735bp,编码244个氨基酸,预测分子量为27.9247kDa。系统进化树显示,该蛋白与其他植物SEP1类蛋白具有较高的同源性,命名为ZjSEP1(登录号为:KU375248)。实时荧光定量分析表明,ZjSEP1在枣不同组织中表达有显著差异,在蕾、花、幼果等生殖器官中高丰度表达,尤其是花发育前期表达最高;该基因在雄性不育和可育品种中表现出不同的表达模式,初步认为ZjSEP1基因可能在枣花器官的形成过程中发挥一定调控作用。     

高等植物的花发育模型及其基因调控研究进展

花发育是高等植物生长发育过程中非常重要的事件之一。为了解花发育的分之机制,阐述了花器官决定同源异型基因作用模型的产生和发展过程,如经典的花发育 ABC 模型、随后发展起来的 ABCD、ABCDE 和四聚体模型,综述了花器官发育分子模型同源基因的调控机理等方面的研究成果,并展望了研究方向。     

AP2基因在高等植物花器官发育中的作用概述

以植物花发育调控的分子模型为基础,介绍了花发育相关基因AP2在高等植物花器官和营养组织中的时空表达特点,以及参与花分生特性建立、花器官特性特化和形成调节、花同源异型基因活性时空调节等花发育过程;阐述了模式植物中与AP2基因一起参与花发育调控的其他基因,及其在基因调控网络中的关系。     

高等植物花发育的基因调控

高等植物的花在发育过程中，花部各器官的位置和数目都受到严格调控。本文着重以金鱼草和拟南芥为材料，对基因调控花发育的起始、花各轮器官的特征以及同一轮中各器官特征的研究进展进行概述。     

龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANS类SnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响

  目的  UNUSUAL FLORAL ORGANS (UFO)基因属于F-box基因家族,是重要的花器官特征基因。UFO基因N端能与Skp1类基因结合形成Skp1-Cullin1-F-box (SCF)复合体,参与泛素化过程并降解C端结合的靶蛋白。为了探究C端序列对龙葵Solanum nigrum花发育的影响,本研究克隆了一个C末端缺失的SnUFO2*基因并构建其表达载体转入龙葵植株中,观察转基因龙葵植株花器官变化,从而深入探讨UFO基因完整的C末端序列在龙葵花发育中的重要作用。  方法  利用生物信息学分析软件对SnUFO2*和全长的SnUFO2比较分析,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对SnUFO2*基因在野生型龙葵植株根、茎、叶、花苞中进行表达分析;通过超表达载体的构建、转基因植株表型的观察及石蜡切片技术验证SnUFO2基因的功能。  结果  SnUFO2*基因ORF长度为1302 bp,编码433个氨基酸,与龙葵中完整的SnUFO2基因相比,其C末端缺失了23个氨基酸。RT-qPCR结果显示:SnUFO2*基因在野生型植株的花苞中特异性表达。对转基因植株的表型观察发现:35S:: SnUFO2*转基因龙葵植株的花瓣向萼片转化。石蜡切片分析发现:转基因龙葵植株雄蕊缺失,雌蕊处有不确定的分生组织产生。  结论  35S:: SnUFO2*转基因龙葵植株花瓣、雄蕊和心皮发育异常。C端结构缺失可能降低了SnUFO2蛋白特异性识别靶蛋白的能力,说明该基因完整的C末端对龙葵花器官发育至关重要。图5表1参23     

兰花花发育的分子生物学研究

兰花是显花植物中最大的家族之一,广泛分布于各种生态环境中,表现出高度特异的形态、结构和生理特性。它与多数开花植物不同,其子房的发育是由授粉启动的,即先授粉,后发育,这也是兰科植物的特殊性所在;兰花的花期之长也与大多数开花植物不同,这可能与兰花特殊的结构和发育过程相吻合。因此,兰花是研究花器官发育的理想材料。本文就近年来在这方面研究取得的进展、存在的问题及展望进行了综述。     

控制花器官发育的ABCDE模型

经典的ABC模型有效地解释了花器官发育的分子机制,可以广泛地解释因同源异型基因的突变而引起的植物花器官变异。随后,大量花器官特征基因及蛋白特性的研究完善了ABC模型,形成了目前广为接受的ABCDE模型。最近提出的四聚体模型解释了花器官发育基因的蛋白互作原理。这些模型构成了花发育生物学研究的重要理论基础。     

广东农村民间花文化特点与启示

通过对广东农村民间花文化的调查分析,花卉除了与广东农村居民的物质生活息息相关外,更为重要的是花卉在现代农村社会交流中已经融入民间的精神世界而成为表情达意的沟通媒介.建议在广东文化强省战略实施中进一步提升农村消费者群体的文化素养,宣传富有民族特色的传统节假日,挖掘民间质朴的良俗与信仰,从而为广东花卉产业的新发展增添不可替代的文化动力.     

花香的基因工程研究进展

 花香在许多植物的生长繁衍过程中起着重要作用,同时也能提高观赏植物的审美特性。10多年来,研究者在对花香生物化学和相关基因方面的研究上取得了一定进展,本文综述了控制花香产物合成的关键酶以及编码这些酶的基因、花香产物的调控和花香代谢工程方面的最新进展,同时对今后花香研究的发展方向进行了展望。     

植物生殖发育及环境胁迫相关特异蛋白质的研究进展

主要综述了特异蛋白质在性别分化、育性、成花、胚胎发育及环境胁迫方面的国内外研究进展。     

雄蕊雌化的研究现状

花发育是植物从营养生长转变为生殖生长的一个重要转折点。雄蕊雌化或称雄蕊心皮化是花器官发育过程中的一种同源异型突变体。本文简述了雄蕊心皮化突变体形成的机理,有关花器官发育模型、雄蕊心皮化的发现和特征及研究现状,并对雄蕊心皮化的原因做了初步探讨,指出了这种突变体在农业生产上的应用前景。