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Isolation and Expression of PsAP 2 Gene in Tree Peony

牡丹PsAP 2 基因的克隆及表达


以牡丹品种‘赵粉’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得1个牡丹APETALA 2 基因cDNA全长,命名为PsAP 2 ,GenBank登录号为HM167511。序列分析结果表明: PsAP2全长2 138 bp,包含47 bp的5‘非编码区、557 bp的3‘非编码区和1个长度为1 533 bp编码510个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析显示该基因属于AP2家族。序列比对和系统进化分析表明,PsAP 2 与葡萄的亲缘关系最近,相似性达70%以上。相对荧光定量PCR分析表明,PsAP 2 在根、茎、叶和四轮花器官中均有表达。花瓣中的表达量最高,叶片中表达量最低。

In this work, a full-length cDNA sequence of APETALA 2 gene was obtained from petals of Paeonia suffruticosa ‘Zhaofen’ using RT-PCR and RACE, named PsAP 2 (GenBank accession No. HM167511). Sequence analysis indicated that PsAP 2 is 2 138 bp in full length, containing a 5‘-untranslated region (5‘-UTR) of 47 bp, a 3‘-UTR of 557 bp, and an opening reading frame (ORF) of 1 533 bp encoding a 510 predicted amino acids,and belongs to AP 2 family. Sequence alignment and phylogenetic analysis revealed that PsAP 2 shared more than 70% homology with Vitis vinefera. Relative Real-Time PCR analysis indicated that PsAP 2 expressed in roots, stems, leaves and four floral organs. The expression in petals was the highest and the expression in leaves was the lowest.


全 文 :第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
’345!$ % & &
牡丹 !38!_ 基因的克隆及表达!
任<磊<王<雁<周<琳<彭镇华
"中国林业科学研究院林业研究所<国家林业局林木培育重点实验室<北京 &%%%#&$
摘<要!<以牡丹品种3赵粉4为试材!采用 J,@>(J和 J-(*方法从花瓣中获得 & 个牡丹 8!(D8=8_ 基因 WQ+-全
长!命名为 !38!_!P37A67k 登录号为 R;&I"C&&% 序列分析结果表明& !38!$ 全长 $ &=H [4!包含 !" [4 的 C‘非编码
区(CC" [4 的 =‘非编码区和 & 个长度为 & C== [4 编码 C&% 个氨基酸的开放阅读框% 氨基酸序列分析显示该基因属
于 8!$ 家族% 序列比对和系统进化分析表明!!38!_ 与葡萄的亲缘关系最近!相似性达 "%]以上% 相对荧光定量
>(J分析表明!!38!_ 在根(茎(叶和四轮花器官中均有表达% 花瓣中的表达量最高!叶片中表达量最低%
关键词&<牡丹# 8!(D8=8_# 基因克隆# 表达分析
中图分类号! ’"&H2!I<<<文献标识码!-<<<文章编号!&%%& F"!HH"$%&&#%# F%%C% F%"
收稿日期& $%&% F&& F&H# 修回日期& $%&& F%= F&!%
基金项目& 国家*HI=+项目"$%%I--&%%&%#$ # 国家林业局*#!H+项目"$%%I@!@(%"$ %
!王雁为通讯作者%
:"’B&#$’(&(1!a9/-""$’(’)!&6!_ H-(-$(5/--G-’(<
J37 .3M37TOD37DL6
"<.:=0>%,0/%,:%’D,..G,..1+)7 0)1 ?4&/+*0/+%) %’"/0/.9%,.3/,:81-+)+3/,0/+%)
2.3.0,#$ V)3/+/4/.%’9%,.3/,:! ?89*+"#/&7#&< )7 :DM9X0Bk! 6VL1@137T:D WQ+- 93SL37W30V8!(D8=8_ T373X690[:6M738 VB0E 43:6190V!0.%)+0
34’,4/+#%30 3OD60V37 4 L9M7TJ,@>(J678 J-(*! 76E38 !38!_ "P37A67k 6WW399M07 +05R;&I"C&& $5’3SL37W3
6761Z9M9M78MW6:38 :D6:!38!_ M9$ &=H [4 M7 VL1137T:D! W07:6M7M7T6C‘@L7:B67916:38 B3TM07 "C‘@h,J$ 0V!" [4! 6=‘@
h,J0VCC" [4! 678 67 0437M7TB368M7TVB6E3"nJ^ $ 0V& C== [4 37W08M7T6C&% 4B38MW:38 6EM706WM89!678 [3107T9:0
8!_ V6EM1Z5’3SL37W361MT7E37:678 4DZ10T373:MW6761Z9M9B3Y36138 :D6:!38!_ 9D6B38 E0B3:D67 "%] D0E010TZXM:D [+/+3
*+).’.,05J316:MY3J361@,ME3>(J6761Z9M9M78MW6:38 :D6:!38!_ 3m4B39938 M7 B00:9! 9:3E9! 136Y39678 V0LBV10B610BT6795
,D33m4B399M07 M7 43:619X69:D3DMTD39:678 :D33m4B399M07 M7 136Y39X69:D310X39:5
;-< =’/1"&<:B334307Z# 8!(D8=8_# T373W107M7T# 3m4B399M07 6761Z9M9
<< 前 人 基 于 对 模 式 植 物 拟 南 芥 "8,0>+1%C3+3
/$0&+0)0 $( 矮 牵 牛 " !./4)+0 $:>,+10 $ 和 金 鱼 草
"8)/+,,$+)4--0643$花同源异型突变体的研究!先后
提出花器官发育的 -A(模型(-A(Q模型(-A(Q*
模型和四因子模型 "(037 ./0&F! &##&# (010E[0./
0&F! &##C# ,D3M9937! $%%&# ,D3M9937 ./0&F! $%%& $%
8!(D8=8_ 基因作为重要的 -类基因!不仅参与花
分生组织的建立而且决定花萼和花瓣的形成% 至今
为止!研究人员已从玉米 "5.0 -0:3$( 风信子
"\:0#+)/$43%,+.)/0&+3$(矮牵牛(葡萄"[+/+3*+)+’.,0$(
苹果"T0&431%-.3/+#0$(草莓"9,070,+0 a0)0)0330$(
枳"!%)#+,43/,+’%&+0/0$多种植物中克隆了 8!_ 同源
基因全长 WQ+-";639./0&F! $%%&# 宿红艳等!
$%%C# 周盛梅等! $%%I# 宋长年等! $%%#$% 但是!
关于牡丹的 8!_ 基因方面的研究未见相关报道%
牡丹"!0.%)+0 34’,4/+#%30$是我国的十大名花之
一!也是我国的候选国花!具有较高的观赏价值% 但
是!由于牡丹是多年生木本花卉!自然花期相对集
中!不能更好地满足市场的需求!制约了牡丹产业化
的发展% 牡丹花型丰富!包括单瓣型(荷花型(蔷薇
型等 &% 个类型"王莲英! &##H$!是深入研究花发育
-A(Q*模型的良好的试验材料% 本研究拟通过
J,@>(J和 J-(*技术获得该基因全长!检测其在
不同器官中的表达!为探究 8!_ 基因在牡丹发育过
程中的作用!特别是为牡丹花型定向遗传改良和品
种创新提供新的理论依据和基因资源%
&<材料与方法
>K>?材料
以 牡 丹 品 种 3 赵 粉 4 " !0.%)+0 34’,4/+#%30
3OD60V374$花瓣为试材!于花蕾透色期 "袁涛等!
$%%!$采收自中国林业科学研究院北京良乡基地!
<第 # 期 任<磊等& 牡丹 !38!_ 基因的克隆及表达
锡箔纸包好后立即用液氮速冻!存于 FH% r冰箱
备用%
J+-提取所用药品均购自北京拜尔迪生物公
司!;@;./反转录酶购自 >B0E3T6公司!D0@Q+-
聚合酶(Q+-凝胶回收试剂盒(,! Q+-连接酶(大
肠杆菌 ,n>&% 感受态细胞(质粒 Q+-提取试剂盒
和 Q+693$酶等购自天根生化科技有限公司!
’;-J,,; J-(*WQ+--E41MVMW6:M07 iM:为 (107:3WD
公司产品% 克隆载体 4;Q@&# ,’ME413/3W:0B购自
,6k6B6公司% 引物合成及 Q+-序列测定委托北京
奥科生物公司完成%
>KJ?方法
&2$2&<基因全长的克隆<花瓣总 J+-提取采用
(,-A法"孟丽等! $%%I$% 根据 +(A)已登陆的与
牡丹亲缘关系较近其他物种的 8!_ 基因序列的保
守区域设计 & 对简并引物 ;&!;$ "表 &$% 以花瓣
J+-反转录产物 WQ+-第 & 链为模板!#C r预变性
! EM7# 然后!#C r变性=% 9!CC r退火=% 9!"$ r延
伸=% 9!共 =C 个循环# 最后 "$ r延伸 " EM7进行
>(J扩增% 凝胶回收与预期片段大小一致的泳带!
连接克隆载体并转化感受态细胞!通过蓝白斑筛选
及质粒酶切鉴定后!进行序列测定% 根据所得的中
间序列设计特异性引物 ;=!;!"表 &$!按照试剂盒
’;-J,,; J-(*WQ+--E41MVMW6:M07 iM:说明书进行
J-(*扩增% 扩增程序为#! r变性=% 9!"$ r延伸
= EM7!C 个循环# #! r变性 =% 9!"% r退火 =% 9!
"$ r延伸= EM7!C 个循环# #! r变性=% 9!IH r退
火=% 9!"$ r延伸= EM7!$C 个循环% 将中间序列以
及两端序列进行拼接!通过 +(A)数据库 nJ^
M^783B工具找出该基因的 nJ^ !设计引物 ;C 和 ;I
进行编码区验证扩增% 扩增程序为 #! r预变性
C EM7# #! r变性 =% 9!CH r退火 =% 9!"$ r延伸
$ EM7!=C 个循环% 产物克隆及测序如上所述% 利
用 Q+-E67 软件进行多序列比对及同源性分析%
&2$2$<生物信息学分析<在瑞士生物信息学研究
所网站 " D:4&’ L953m469Z50BTb$ 上运用 (0E4L:3
4)b;X软件对目的基因编码蛋白等电点和分子量进
行预测!并运用 >B0:’W613软件对其疏水性预测分
析% 运用>A)..Un+@P*J.-+Q信息库对蛋白质序
列进行二级结构预测!采用 ’;-J,软件对编码蛋
白结构域进行预测" D:4& ’9E6B:53E[1@D3M831@[3BT5
83b$!通过 ’XM99@;0831e0Bk946W3对其三级结构进
行预测%
&2$2=<相对荧光定量 >(J表达分析<于盛花期分
别提取牡丹品种3赵粉4的萼片(花瓣(雄蕊(心皮(
根(茎(叶等器官的总 J+-!用 Q+693$酶 "J+693
VB33$消化基因组 Q+-后!各取 C%% 7T为模板!反转
录合成 WQ+-第 & 链% 根据 !38!_ WQ+-全长序
列!按照荧光定量 >(J引物设计原则在 !38!_ 的
=‘非翻译区附近设计 & 对特异引物 ;" 和 ;H "表
&$!获得的扩增片段为&I$ [4% 以牡丹 )F微管蛋
白基因 !@D4>4&+)"*^ I%H#!$$为内参!设计其特异引
物 D4>@^和 D4>@J"表 &$!获得的扩增片段为 &H$ [4
"周琳等! $%&%$!进行相对荧光定量分析%
表 >?牡丹 !&6!_ 基因克隆及表达分析所用引物
5&+@&引物
>BME3B
引物序列"C‘)=‘$
>BME3B93SL37W3"C‘)=‘$
扩增长度
-E41MVMW6:M07 137T:Db[4
作用
L^7W:M07
;& -("-bPb(,$P("-bPb,$(-,P(-P("-b,$P(,(P
;$ ,P"-bPb,$(((-,"(b,$("Pb,$ "-bP$P("(b,$,(((-,(
<$=# 扩增保守片段
0^B:D3W0793BY38 VB6TE37:
h>; (,--,-(P-(,(-(,-,-PPP(--P(-,PP,-,(--(P(-P-P,
;= (PP((-,(--P,,((PPPP-P,-P-PP(
& CI%
=‘@J-(*扩增 =‘末端序列
=‘@378M7T6E41MVMW6:M07 [Z=‘J-(*
h>; (,--,-(P-(,(-(,-,-PPP(--P(-,PP,-,(--(P(-P-P,
;! ,P(,(P-P(-P(,P(-,P(P(-P,
C‘@J-(*扩增 C‘末端序列
C‘@378M7T6E41MVMW6:M07 [ZC‘J-(*
;C ,-(((PPP-,P,PPP-,(,P--(P-,,(
;I ,(P-P(,(PP,,-,PP-P-,PP,(,(-,P-P
& CC% 编码区扩增
nJ^ 6E41MVMW6:M07
;" P(-,(-,(-PP-,,(((-,(
;H P,PPPP-P,P(-P-P---P-
<&I$ 检测
!38!_
0^B:D33m4B399M07 0V!38!_
D4>@^ ,P-P(-((---P--P,PP-(P--(
D4>@J (-(-(P((,P--(-,(,((,P--
<&H$ 扩增内标
0^B:D3M7:3B761W07:B01
<<反应在 -A)"C%% 实时定量 >(J仪上进行!方
法参照/美国应用生物系统公司 "=%%b"C%% 实时定
量 >(J仪相对定量实验入门指南0和荧光定量试剂
盒 ’UAJ>BME3’WBM4:,;J,@>(JiM:",6i6J6$ 说明
书% 反转录的反应体系为& 总 J+- $ ’.! C a
>BME3’WBM4:,;ALV3B! ’.! >BME3’WBM4:,; J,*7fZE3
;Mm$ & ’.! J6780E 4BME3B" &%% ’E01’.F& $ 和
n1MT08,4BME3B"C% ’E01’.F& $各& ’.!加水"J+693
&C
林 业 科 学 !" 卷<
VB33$补足$% ’.% 荧光定量 >(J扩增的反应体系
为& WQ+-模板 $ ’.! $ a’UAJ >B3EMm*mD0@,;
&% ’.!特异引物 "&% ’E01’.F& $ %2! ’.!C% aJnK
J3V3B37W3QZ3% %2! ’.!用水补足$% ’.% 采用两
步法标准程序& #C r预变性 =% 9!#C r变性 C 9!
I% r复性=! 9!共 !C 个循环%
每个试验设 = 次重复!利用 -A)"C%% >(J仪
’3SL37W3Q3:3W:M07 90V:X6B3软件"$ F**?:法$ ".MY6k ./
0&F! $%%&$进行数据分析%
$<结果与分析
JK>?牡丹 !&6!_ 基因同源片段的克隆
以牡丹花瓣的 WQ+-为模板!利用简并引物
;&! ;$ 进行 >(J扩增!得到 $=# [4 的片段% A169:
分析发现!该核苷酸序列与许多植物 8!_ 同源性都
大于 "%]!与苹果 "Ph#H=III2& $ 的最高!达到
HI]!初步推断其为牡丹 8!_ 基因的同源片段%
图 &<牡丹 !38!_ 基因的 >(J扩增电泳
M^T5&<-TB093T31313W:B04D0B39M96761Z9M90V
!38!_ T373VB6TE37:9M7 :B334307Z
;& Q+-E6Bk3BQ.$%%%5&2中间片段的扩增# $2=‘J-(*扩增
产物# =2C‘J-(*扩增产物# !2编码区扩增产物%
&2-E41MVMW6:M07 4B08LW:0VVB6TE37:# $2-E41MVMW6:M07 4B08LW:0V
=‘J-(*# =2-E41MVMW6:M07 4B08LW:0VC‘J-(*# !2-E41MVMW6:M07
4B08LW:0VnJ^ 5
JKJ?牡丹 !&6!_ 基因 7DR*全长的获得及序列
分析
根据 J,@>(J得到的中间序列分别设计了特异
性引物 ;=!;!!按照 J-(*试剂盒说明书!分别合成
=‘与 C‘@J-(*WQ+-第 & 链!然后进行末端序列扩增%
将产物进行凝胶电泳分析!测序结果表明!=‘端序列
为 & CI% [4!C‘端为 II% [4% 设计引物;C 和;I 进行
nJ^ 扩增验证!经测序表明其序列为& CC% [4%
将 J,@>(J及 J-(*@>(J扩增片段拼接!最终
获得长度为 $ &=H [4 的牡丹 8!_ WQ+-全长序列
"图 & $! 命 名 为 !38!_! P37A67k 登 录 号 为
R;&I"C&&% 利用 +(A)提供的 nJ^ M^783B进行分
析发现!该 WQ+-全长包含有 & 个 & C== [4 的开放
读码框和 & 个 401Z"-$尾巴!C‘非翻译区长 !" [4!
=‘非翻译区长 CC" [4!编码 C&% 个氨基酸%
JKL?生物信息学分析
预测 !38!_ 基因编码蛋白的等电点为 I2II!分
子量为 C"2%& kL% 其编码蛋白的疏水性分析表明!
疏水性最大值为 &2$"H !最小值为 F=2CH# !总体看
来大部分区域为亲水区"图 $-$% 二级结构预测表
图 $<牡丹 !38!_ 基因的生物信息学分析
M^T5$-2疏水性分析# A2二级结构预测# (2结构域分析# Q2三级结构
预测% -2RZ8B04D0[MWM:Z6761Z9M9# A2’3W0786BZ9:BLW:LB34B38MW:M07#
(2(0793BY38 80E6M7 6761Z9M9# Q2,DB33@8ME379M0761 9:BLW:LB3
4B38MW:M075
明!>9->_ 蛋白由 #% 个 z 螺旋!H# 个延伸链和 ==&
个随意卷曲构成!它们分别占到 &"2IC]!&"2!C]
和 I!2#%]"图 $A$% 另外!对其编码的氨基酸序列
进行分析发现!该基因包含目前已知的 ->$ 特有的
$ 个特征域!分别位于 &C&)$&= 氨基酸位点和
$!=)=%I 氨基酸位点 "图 $($% 三级结构预测!其
模型相似度与 1TWW-模型达到 !I2""]"图 $Q$%
$C
<第 # 期 任<磊等& 牡丹 !38!_ 基因的克隆及表达
!38!_ 基因编码的氨基酸序列具有 ->$ 结构域 和核定位信号!属于 ->$ 家族"图 =$%
图 =M^T5=<+LW130:M83678 838LW38 6EM706WM8 93SL37W390V:D3W0E413:3WQ+-0V!38!_
下划线部分为 $ 个保守的 ->$ 结构域# 箭头部分为核定位信号# 方框部分为转录激活区域% ,D3
:X0W0793BY38 ->$ 80E6M7 6B3L783B1M7385,D37LW136B10W6:M07 93SL37W36B3L783B1M738 XM:D 6BB0X5,D3
:679WBM4:M07@6W:MY6:M7 80E6M7 6B3VB6E385
<<牡丹 >9->_ 氨基酸序列提交 +(A)在线比对
"D:4& bb[169:57W[M571E57MD5T0YbA169:5WTM$!选择与
其同源性较高的 && 个物种的 ->$ 氨基酸"图 !$& 拟
南芥 "8,0>+1%C3+3/$0&+0)0 +>{$%&C&$( 毛 果 杨
=C
林 业 科 学 !" 卷<
"!%C4&43/,+#$%#0,C0 K>{%%$=%="H=2&$(番茄""%&0)4-
图 !<>9->$ 与其他植物氨基酸序列的同源性比较
M^T5!9->$ M7 :B334307Z678 0:D3B4167:9
>69& 牡丹 !0.%)+0 34’,4/+#%30# /Y& 葡萄 [+/+3*+)+’.,0# ;8& 苹果 T0&431%-.3/+#0# >0:& 枳 !%)#+,43/,+’%&+0/0# >D& 矮牵牛 !./4)+0 $:>,+10# ’1& 番
茄 "%&0)4-&:#%C.,3+#4-# -:& 拟南芥 8,0>+1%C3+3/$0&+0)0# >M:& 黑松 !+)43/$4)>.,7+# >:& 毛果杨 !%C4&43/,+#$%#0,C0# >6& 欧洲云杉 !+#.0 0>+.3#
>M9& 豌豆 !+34-30/+*4-# A7& 欧洲油菜 G,033+#0 )0C435
&:#%C.,3+#4- -(QI$"#$2& $( 豌 豆 "!+34- 30/+*4-
K>&!=$I2&$(苹果"T0&431%-.3/+#0 --.C"%!C2$$(欧
洲油菜 "G,033+#0 )0C43-Qh%!!##2&$(黑松 "!+)43
!C
<第 # 期 任<磊等& 牡丹 !38!_ 基因的克隆及表达
/$4)>.,7+A-Q&II%=2& $( 欧 洲 云 杉 " !+#.0 0>+.3
--P=$ICH2&$(葡萄 "[+/+3*+)+’.,0 -(nC$C%H2&$(枳
"!%)#+,43/,+’%&+0/0 -(PI="%"2& $(矮牵牛 "!./4)+0
$:>,+10 --Q=#!=#2&$% 使用 Q+-E67 软件将这些序
列进行比对"图 !$发现& 不同植物的氨基酸序列同源
性不高!其中牡丹与葡萄的同源性最高!达到 "&]%
在多重比对的基础上!为进一步了解 >9->$ 与
其他植物 ->$ 之间的进化关系!用上述 &$ 个 ->$
的氨基酸序列构建了系统进化树"图 C$% 裸子植物
黑松和欧洲云杉形成 & 个分支!茄科"’01676W363$的
矮牵牛和番茄形成 & 个小分支!表现出一定的种属
特性%
图 C<>9->$ 与其他物种 ->$ 氨基酸序列
的系统进化树分析
M^T5C<-4DZ10T373:MW:B330V:D3>9->$ M7
:B334307Z678 ->$ 4B0:3M79VB0E0:D3B943WM39
JKM?相对荧光定量 GAF表达分析
以牡丹 !‘D4>4&+) 基因为内参照!采用荧光定量
>(J的方法对牡丹不同器官中 !38!_ 的表达进行
检测!结果 "图 I$表明!!38!_ 不同器官中均有表
达% 表达量从高到低依次为花瓣(心皮(茎(萼片(
根(雄蕊(叶% 其中花瓣表达量最高!叶片最低% 花
瓣中表达量是叶片中的 I2! 倍%
图 I<不同器官中 !38!_ 基因的相对表达量
M^T5I=<讨论
本研究通过 J,@>(J和 J-(*方法从牡丹花瓣
中成功分离出 8!_ 的同源基因 !38!_!该基因编码
的蛋白质具有 ->$ 家族典型的特征!即含有保守性
很高的 $ 个识别并结合 Q+-顺式作用元件的 ->$
结构域"iME./0&F! $%%C$(& 个丝氨酸丰富的转录激
活结构域和 & 段核定位序列 ii’J"(D319kZ./0&F!
&#H#$!说明 !38!_ 的编码产物为转录因子!属于
8!_ O(2(G!家族的 8!_ 亚家族%
基因序列同源性分析发现!8!_ 编码区保守性
不强!不同科植物间核苷酸水平上和氨基酸水平上
的同源性都不高!预示它们在功能上可能存在较大
的差异% 本研究以包括 >9->_ 在内的 &! 个物种的
->$ 蛋白质氨基酸序列构建系统进化树!结果发现!
>9->_ 的进化具有一定的种属特性%
8!_ 在拟南芥的四轮花器官均有表达 "j0VLkL
./0&F! &##!$% 风信子 \8!_ 在叶和花被片中有所表
达".M./0&F! $%%&$% 宿红艳等"$%%C$采用 J,@>(J
方法研究表明& 草莓 "8!_ 基因在营养组织(花芽以
及不同花器官中均有表达% 周盛梅等 "$%%I$对苹
果的 8!_ 的同源基因 T8!_ 研究表明& 苹果的花
瓣(萼片(雌蕊(雄蕊中都有表达% 宋长年等"$%%#$
对枳的 8!_ 同源基因 !/‘8!_ 研究发现在枳的叶(
茎(根(花(果等各个器官均有表达!其中在花和果实
中的表达量分别最高与最低% 本研究通过荧光定量
>(J技术研究表明!!38!_ 在牡丹四轮花器官中均
有表达!这与前人研究结果基本一致% 说明 !38!_
广泛参与到花发育的各个阶段% 传统的半定量
>(J技术!大都通过改变模板的量或者调节循环次
数!通过内参的变化!肉眼判断各个模板的表达情
况!具有一定的局限性% 本试验采用的相对荧光定
量技术!比传统的半定量 >(J技术更准确%
;MWB0J+-9"EMJ+-9$是在真核生物中发现的
一类内源性的具有调控功能的非编码 J+-!其大小
长约 $% G$C 个核苷酸% 它们通过和靶基因 EJ+-
碱基配对引导沉默复合体降解 EJ+-或者阻碍其
翻译% -+2B8ab_ 对 8!_ 的调控作用也成为近年来
的研究热点% -+2B8ab_ 由 $& 个核苷酸组成!它与
靶基因的结合位点也是高度保守的!在欧洲云杉(智
利大麦 "\%,1.4-#$+&.)3.$(大麦 "\%,1.4-*4&70,.$
中均有证实"iME./0&F! $%%I# +M19907 ./0&F! $%%"#
PM1@RLE6739./0&F! $%%#$% -Lk3BE67 等 "$%%=$研
究发现!拟南芥中 cd"& -+2B8ab_ 的花表现出 8!_
性状!暗示 -+2B8ab_ 下调了 8!_ 活性!并且 8!_ 的
J+-在 cd"& -+2B8ab_ 里不受影响!但蛋白水平降
低% 原位杂交试验结果显示!-+2B8ab_ 在第 =! !
轮花 器 里 的 表 达 强 度 最 高% 这 些 事 实 说 明!
CC
林 业 科 学 !" 卷<
-+2B8ab_ 是 8!_ 的负调控因子!它抑制了 8!_ 在
第 =! ! 轮里的翻译!从而推翻了前面 8!_ 局限于第
&!$ 轮里的结论% -+2B8ab_ 的发现!对 -A(模型
与实际不能圆满吻合的部分作出了解释% -A(模
型推测!-!(类基因相互抑制!(类基因活性缺乏
时!-类基因表达于花所有的 ! 轮结构中!从而抑制
8L在第 =!! 轮的转录% 事实上!PL9:6V907@AB0X7 等
"&##!$在拟南芥 07 突变体试验中发现!在花器官
发育的整个过程中!8L的 EJ+-始终在第 =!! 轮花
器中表达% 而按 -A(模型法则推理!缺少了 (基因
活性!-类基因功能会作用于整个花!相应的第 =!!
轮里不应该有 (类基因的表达% -+2B8ab_ 的发
现!终使这一疑惑有了诠释% 07 突变体的第 =!! 轮
里!-+2B8ab_ 抑制了 8!_!所以第 =!! 轮里的 8L不
会受到抑制!在第 =! ! 轮里出现了 8LEJ+-的表
达 "-Lk3BE67 ./0&F! $%%=# PL9:6V907@AB0X7 ./0&F!
&##!# 赵奇等! $%%C$%
本文成功构建的 !38!_ 正义和反义表达载体!为
更好地认识 !38!_ 的功能及其在花发育过程中的作
用!培育出更多的花型优美的牡丹新品种奠定了
基础%
参 考 文 献
孟<丽! 周<琳! 张明姝! 等5$%%I5一种有效的花瓣总 J+-的提
取方法5生物技术! &I"&$ & =H F!%5
宋长年! 房经贵! 王<晨! 等5$%%#5基于 *’,库的枳 8!(D8=8_ 基
因 WQ+-克隆及其表达分析5园艺学报! =I"I$ & "## FH%I5
宿红艳! 周盛梅! 王<磊! 等5$%%C5草莓 8!(D8=8_ 同源基因的克
隆及表达分析5西北植物学报! $C"&%$ & &#=" F&#!$5
王莲英5&##H5中国牡丹品种图志5北京& 中国林业出版社5
袁<涛! 赵孝之! 李丰刚! 等5$%%!5牡丹5北京& 中国林业出版社5
赵<奇! 王<台! 魏小弟5$%%C58!_ 基因在高等植物花器官发育中
的作用概述5热带农业科学! $C"=$ & C% FCI5
周<琳! 王<雁! 彭镇华5$%&%5牡丹查耳酮合酶基因!3‘?\"a 的克
隆及其组织特异性表达5园艺学报! =""H$ & &$#C F&=%$5
周盛梅! 宿红艳! 王<磊! 等5$%%I5苹果 8!(D8=8_ 同源基因的克
隆和转化研究5园艺学报! =="$$ & $=# F$!=5
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!责任编辑<徐<红"
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