欧洲千里光SvAPETALA1基因的克隆及功能分析

[目的]花器官发育是影响花观赏价值的重要因素,AP1类基因调控植物花器官的形成.研究菊科Asteraceae欧洲千里光Senecio vulgaris的SvAP1基因在花器官形成中的重要作用,旨在探究菊科复杂花序结构产生的调控机制.[方法]以欧洲千里光为材料克隆获得了SvAP1基因,通过多序列比对、构建系统进化树、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)反应、构建超表达载体、组织学染色观察等方法与技术,对SvAP1基因进行功能预测与分析.[结果]SvAP1基因开放阅读框长度为705 bp,编码234个氨基酸.多序列比对与系统进化分析显示:SvAP1基因属于MADS-box基因AP1类亚家族,C末端具有paleoAP1保守基序(motif).欧洲千里光组织特异性表达分析表明:SvAP1基因在营养器官和花序中都有表达.转基因龙葵Solanum nigrum的形态学观察和石蜡切片技术分析显示:与野生型龙葵相比,转基因龙葵雌蕊发育异常,表现为子房膨大且雌蕊状组织增多.[结论]欧洲千里光SvAP1基因在龙葵中的超表达影响雌蕊发育,与ABC模型中A类基因超表达对植物花器官发育造成的影响存在差异,即转基因龙葵雄蕊无明显变化且雌蕊未转变为萼片状或叶片状器官.这可能与欧洲千里光花器官调节机制和花序结构的复杂性有关.由此可知,欧洲千里光SvAP1基因可能作为花器官特征基因在花器官形成中具有重要作用.