楸樹(CatalpabungeiC.A.Mey.)為紫葳科梓樹屬,是我國傳統(tǒng)栽培的珍貴優(yōu)質(zhì)用材和園林觀賞樹種。其材貌雙全,自古就有“木王”之稱。重瓣楸樹是中國林科院林業(yè)所近年來在湖北發(fā)現(xiàn)的天然變種,其花色艷麗,花型優(yōu)美成為研究木本植物花器官形態(tài)發(fā)生和變異的重要材料。課題組利用單瓣和重瓣楸樹花芽為材料,克隆到調(diào)控其花瓣和雄蕊發(fā)育的CabuPI基因,從分子水平揭示了楸樹CabuPI基因與其單、重瓣花形成的分子調(diào)控機理。
分子系統(tǒng)發(fā)生和蛋白序列分析表明,楸樹CabuPI基因聚于被子植物B類基因的dicotsPI進化分支,其C末端的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)含有1個高度保守:PImotif。半定量和熒光實時定量PCR實驗表明:CabuPI基因僅在花瓣和雄蕊中表達,并且在花芽發(fā)育的各個階段持續(xù)表達,但是單、重瓣楸樹花發(fā)育各階段的CabuPI表達量不同。35S::CabuPI轉(zhuǎn)基因的pi-1純合體擬南芥,花瓣恢復(fù),并且產(chǎn)生4-6個雄蕊。而且,35S::CabuPI轉(zhuǎn)基因的野生型擬南芥和pi-1雜合體擬南芥的萼片產(chǎn)生了花瓣狀結(jié)構(gòu),這些研究結(jié)果初步揭示了楸樹的成花機理。
研究論文“EctopicexpressionofaCatalpabungei(Bignoniaceae)PISTILLATAhomologueresucesthepetalandstamenidentitiesinArabidopsispi-1mutant”已經(jīng)在線發(fā)表在plantscience期刊上,景丹龍為第一作者,研究工作得到了國家“十二五”科技支撐課題“楸樹和赤皮青岡珍貴用材林定向培育關(guān)鍵技術(shù)”的資助。
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