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紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析

尚林雪 王群 张国哲 赵雨 顾翠花

尚林雪, 王群, 张国哲, 赵雨, 顾翠花. 紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
引用本文: 尚林雪, 王群, 张国哲, 赵雨, 顾翠花. 紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
SHANG Linxue, WANG Qun, ZHANG Guozhe, ZHAO Yu, GU Cuihua. Cloning and expression characteristics of LiCMB1 gene in Lagerstroemia indica[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
Citation: SHANG Linxue, WANG Qun, ZHANG Guozhe, ZHAO Yu, GU Cuihua. Cloning and expression characteristics of LiCMB1 gene in Lagerstroemia indica[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333

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紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
基金项目: 浙江省自然科学基金资助项目(LY21C160001);浙江省农业新品种重大专项花卉育种专项(2021C02071-4)
详细信息
    作者简介: 尚林雪(ORCID: 0000-0003-1469-8078),从事园林植物种遗传育种研究。E-mail: 771613859@qq.com
    通信作者: 顾翠花(ORCID: 0000-0003-4086-8587),教授,博士,博士生导师,从事园林植物遗传育种与种质资源创新研究。E-mail: gucuihua@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q78;S685

Cloning and expression characteristics of LiCMB1 gene in Lagerstroemia indica

  • 摘要:   目的  克隆紫薇Lagerstroemia indica LiCMB1基因并分析其在紫薇花芽分化的不同时期及不同组织和器官中的表达,探讨LiCMB1基因的表达特性。  方法  利用简单克隆技术从紫薇中克隆得到LiCMB1的基因序列,通过ExPasy等在线工具对其进行蛋白质理化性质分析,使用MEGA 6.0构建系统进化树,结合紫薇花芽分化的表型观察和石蜡切片,采用实时荧光定量PCR分析花芽分化的不同时期及不同组织和器官中LiCMB1基因的表达。  结果  LiCMB1基因属于MADS-box家族SEP类基因,除了具有典型的MADS_MEF2_like和K-box结构域外,靠近C端处还含有一个SEP motif保守基序;LiCMB1在紫薇花芽分化过程中呈现先上升后下降的表达趋势,在各组织和器官中均有表达,表达量从高到低依次为雌蕊、萼片、芽、长雄蕊、短雄蕊、花瓣、叶、茎、根,说明LiCMB1可能对紫薇的花芽分化起到重要作用,且参与调控花器官发育。  结论  LiCMB1基因属于MADS-box家族的SEP基因,在紫薇花芽分化的前期发挥重要作用,尤其是在花萼分化期表达量最高,组织特异性分析表明该基因很可能参与了调控花器官发育。图7参28
  • 图  1  紫薇花芽分化的进程图

    Figure  1  Process of flower bud differentiation of L. indica

    图  2  紫薇LiCMB1的电泳图

    Figure  2  Cloning of LiCMB1

    图  3  紫薇LiCMB1的氨基酸推导

    Figure  3  Amino acid sequence derivation of LiCMB1

    图  4  紫薇LiCMB1蛋白理化性质和二级结构预测图

    Figure  4  Physicochemical properties and secondary prediction diagram of protein of LiCMB1

    图  5  紫薇LiCMB1与其他物种的SEP类蛋白序列比对

    Figure  5  Comparative analysis of LiCMB1 protein sequence

    图  6  紫薇LiCMB1与其他物种SEP类蛋白系统进化树

    Figure  6  Phylogenetic tree of LiCMB1 and SEP like proteins of other species

    图  7  紫薇LiCMB1基因的相对表达量

    Figure  7  Relative expression of LiCMB1 gene

  • [1] 董晓晓, 别沛婷, 袁涛. 3个牡丹品种花芽分化过程形态及叶片碳水化合物质量分数变化[J]. 东北林业大学学报, 2020, 48(7): 34 − 39. doi:  10.13759/j.cnki.dlxb.2020.07.007

    DONG Xiaoxiao, BIE Peiting, YUAN Tao. Changes of morphology and carbohydrate content in leaves of three tree peony during flower bud differentiation [J]. Journal of Northeast Forestry University, 2020, 48(7): 34 − 39. doi:  10.13759/j.cnki.dlxb.2020.07.007
    [2] 郜爱玲, 李建安, 刘儒, 等. 高等植物花芽分化机理研究进展[J]. 经济林研究, 2010, 28(2): 131 − 136.

    GAO Ailing, LI Jian’an, LIU Ru, et al. Advance in research on flower bud differentiation mechanism in higher plants[J] Nonwood Forest Research, 2010, 28(2): 131 − 136.
    [3] 曲波, 张微, 陈旭辉, 等. 植物花芽分化研究进展[J]. 中国农学通报, 2010, 26(24): 109 − 114.

    QU Bo, ZHANG Wei, CHEN Xuhui, et al. Research progress of flower bud differentiation mechanism of plant [J]. Chinese Agricultural Science, 2010, 26(24): 109 − 114.
    [4] HUANG T, BÖHLENIUS H, ERIKSSON S, et al. The mRNA of the Arabidopsis gene FT moves from leaf to shoot apex and induces flowering [J]. Science, 2005, 309(5741): 1694 − 1696. doi:  10.1126/science.1117768
    [5] MANDEL M A, GUSTAFSON-BROWN C, SAVIDGE B, et al. Molecular characterization of the Arabidopsis floral homeotic gene APETALA1 [J]. Nature, 1992, 360(6401): 273 − 277. doi:  10.1038/360273a0
    [6] LIU C, XI W Y, SHEN L S, et al. Regulation of floral patterning by flowering time genes [J]. Developmental Cell, 2009, 16(5): 711 − 722. doi:  10.1016/j.devcel.2009.03.011
    [7] IMMINK R G H, TONACO I A N, de FOLTER S, et al. SEPALLATA3: the ‘glue’ for MADS box transcription factor complex formation[J/OL]. Genome Biology, 2009, 10(2): R24[2022-04-21]. doi:  10.1186/gb-2009-10-2-r24.
    [8] SEYMOUR G B, RYDER C D, CEVIK V, et al. A SEPALLATA gene is involved in the development and ripening of strawberry (Fragaria x ananassa Duch. ) fruit, a non-climacteric tissue [J]. Journal of Experimental Botany, 2011, 62(3): 1179 − 1188. doi:  10.1093/jxb/erq360
    [9] GREGIS V, SESSA A, COLOMBO L, et al. AGAMOUS-LIKE24 and SHORT VEGETATIVE PHASE determine floral meristem identity in Arabidopsis [J]. The Plant Journal, 2008, 56(6): 891 − 902. doi:  10.1111/j.1365-313X.2008.03648.x
    [10] TEPER-BAMNOLKER P, SAMACH A. The flowering integrator FT regulates SEPALLATA3 and FRUITFULL accumulation in Arabidopsis leaves [J]. The Plant Cell, 2005, 17(10): 2661 − 2675. doi:  10.1105/tpc.105.035766
    [11] PELAZ S, GUSTAFSON-BROWN C, KOHALMI S E, et al. APETALA1 and SEPALLATA3 interact to promote flower development [J]. The Plant Journal, 2001, 26(4): 385 − 394. doi:  10.1046/j.1365-313X.2001.2641042.x
    [12] TZENG T Y, HSIAO C C, CHI P J, et al. Two lily SEPALLATA-like genes cause different effects on floral formation and floral transition in Arabidopsis [J]. Plant Physiology, 2003, 133(3): 1091 − 1101. doi:  10.1104/pp.103.026997
    [13] 张新昊, 沈红艳, 文滨滨, 等. 桃MADS-box家族PpCMB1基因调控花发育分子机制[J]. 植物生理学报, 2021, 57(6): 1211 − 1217.

    ZHANG Xinhao, SHEN Hongyan, WEN Binbin, et al. Molecular mechanism of PpCMB1 gene in peach MADS-box family regulating flower development [J]. Plant Physiology Journal, 2021, 57(6): 1211 − 1217.
    [14] ZHANG Qixiang. Studies on cultivars of crape myrtle (Lagerstroemia indica) and their uses in urban greening [J]. Journal of Beijing Forestry University, 1991, 13(4): 57 − 66.
    [15] SUN Chunqing, CHEN Fadi, TENG Nianjun, et al. Factors affecting seed set in the crosses between Dendranthema grandiflorum (Ramat. ) Kitamura and its wild species [J]. Euphytica, 2010, 171(2): 181 − 192. doi:  10.1007/s10681-009-0005-6
    [16] ZHENG Tangchun, CHEN Zhilin, JU Yiqian, et al. Reference gene selection for qRT-PCR analysis of flower development in Lagerstroemia indica and L. speciosa[J/OL]. PLoS One, 2018, 13(3): e0195004[2022-04-21]. doi:  10.1371/journal.pone.0195004.
    [17] LIVAK K J, SCHMITTGEN T D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2 -Delta Delta C (T) Method [J]. Methods, 2001, 25(4): 402 − 408. doi:  10.1006/meth.2001.1262
    [18] 陈晨, 喻方圆. 林木花芽分化研究进展[J]. 林业科学, 2020, 56(9): 119 − 129. doi:  10.11707/j.1001-7488.20200914

    CHEN Chen, YU Fangyuan. Research progress on flower bud differentiation of trees [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2020, 56(9): 119 − 129. doi:  10.11707/j.1001-7488.20200914
    [19] PELAZ S, DITTA G S, BAUMANN E, et al. B and C floral organ identity functions require SEPALLATTA MADS-box genes [J]. Nature, 2000, 405(6783): 200 − 203. doi:  10.1038/35012103
    [20] HONMA T, GOTO K. Complexes of MADS-box proteins are sufficient to convert leaves into floral organs[J]. Nature, 2001, 409(6819): 525 − 529.
    [21] ZAHN L M, KONG H, LEEBENS-MACK J H, et al. The evolution of the SEPALLATA subfamily of MADS-box genes: a preangiosperm origin with multiple duplications throughout angiosperm history [J]. Genetics, 2005, 169(4): 2209 − 2223. doi:  10.1534/genetics.104.037770
    [22] ZHANG J L, HU Z L, WANG Y S, et al. Suppression of a tomato SEPALLATA MADS-box gene, SlCMB1, generates altered inflorescence architecture and enlarged sepals [J]. Plant Science, 2018, 272: 75 − 87. doi:  10.1016/j.plantsci.2018.03.031
    [23] KAUFMANN K, MELZER R, THEISSEN G. MIKC-type MADS-domain proteins: structural modularity, protein interactions and network evolution in land plants [J]. Gene, 2005, 347(2): 183 − 198. doi:  10.1016/j.gene.2004.12.014
    [24] WEIGEL D, MEYEROEITZ E M. The ABCs of floral homeotic genes [J]. Cell, 1994, 78(2): 203 − 209. doi:  10.1016/0092-8674(94)90291-7
    [25] 黄晓婧, 张珺, 夏惠, 等. 葡萄MADS-box转录因子家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 园艺学报, 2019, 46(10): 1882 − 1896. doi:  10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0842

    HUANG Xiaojing, ZHANG Jun, XIA Hui, et al. Genome-wide identification and expression analysis of the MADS-box gene family in Vitis vinifera [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2019, 46(10): 1882 − 1896. doi:  10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0842
    [26] 隋娟娟, 李晓昕, 杨秋燕, 等. 重瓣百合LiSEP3基因克隆与表达分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2017, 41(1): 42 − 48.

    SUI Juanjuan, LI Xiaoxin, YANG Qiuyan, et al. Cloning and expression analysis of gene LiSEP3 in double lily [J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2017, 41(1): 42 − 48.
    [27] 姜纯, 周陶敏, 盖树鹏, 等. 牡丹PsMADS4基因的克隆、表达分析及载体构建[J]. 植物生理学报, 2021, 57(1): 94 − 100.

    JIANG Chun, ZHOU Taomin, GAI Shupeng, et al. Cloning, expression analysis and vector construction of tree peony PsMADS4 gene [J]. Plant Physiology Journal, 2021, 57(1): 94 − 100.
    [28] 程占超, 马艳军, 侯丹, 等. 毛竹PheMADS15基因的克隆及功能分析[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(3): 421 − 426.

    CHENG Zhanchao, MA Yanjun, HOU Dan, et al. Isolation and functional analysis of the PheMADS15 gene in Phyllostachys edulis [J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2017, 34(3): 421 − 426.
  • [1] 周佳圆, 钟玉, 努尔阿斯娅·伊马木, 崔敏龙, 朴春兰.  龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响 . 浙江农林大学学报, doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
    [2] 王绍良, 张雯宇, 高志民, 周明兵, 杨克彬, 宋新章.  毛竹磷转运蛋白Ⅰ家族基因鉴定及表达模式 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(3): 486-494. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210471
    [3] 王倩清, 张毓婷, 张俊红, 刘慧, 童再康.  闽楠PLR基因家族鉴定及响应激素的表达分析 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(6): 1173-1182. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220351
    [4] 孟超敏, 耿翡翡, 卿桂霞, 周佳敏, 张富厚, 刘逢举.  陆地棉磷高效基因GhMGD3的克隆与表达分析 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(6): 1203-1211. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220145
    [5] 郝燕敏, 陈柯俐, 冯丽君, 李菲菲, 崔敏龙, 朴春兰.  欧洲千里光SvAPETALA1基因的克隆及功能分析 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(4): 821-829. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210651
    [6] 娄永峰, 高志民.  毛竹早期光诱导蛋白基因克隆及功能分析 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 93-102. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200237
    [7] 王楠楠, 董彬, 杨丽媛, 赵宏波.  梅花2个PmWRKY2基因克隆及在逆境胁迫下的表达模式 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(4): 812-819. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200706
    [8] 庞天虹, 钱婕妤, 付建新, 顾翠花, 张超.  桂花己糖激酶基因家族成员的序列及表达分析 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(2): 225-234. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200370
    [9] 吴琪, 吴鸿飞, 周敏舒, 徐倩霞, 杨丽媛, 赵宏波, 董彬.  桂花OfFCA基因的克隆及在花芽分化时期的表达分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 195-200. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.001
    [10] 蒋琦妮, 付建新, 张超, 董彬, 赵宏波.  桂花OfAP1基因的克隆及表达分析 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(4): 664-669. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.04.005
    [11] 李冰冰, 刘国峰, 魏书, 黄龙全, 张剑韵.  烟草NtPLR1基因克隆与表达分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 581-588. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.003
    [12] 王英, 张超, 付建新, 赵宏波.  桂花花芽分化和花开放研究进展 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(2): 340-347. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.021
    [13] 赵婷, 韩小娇, 刘明英, 乔桂荣, 蒋晶, 姜彦成, 卓仁英.  东南景天耐镉相关基因SaFer的克隆与功能初步分析 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(1): 25-32. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.004
    [14] 庞景, 童再康, 黄华宏, 林二培, 刘琼瑶.  杉木纤维素合成酶基因CesA的克隆及表达分析 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(1): 40-46. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.006
    [15] 赵传慧, 周厚君, 童再康, 林二培, 黄华宏, 牛明月.  光皮桦成花相关MADS-box基因BlMADS1的克隆与表达 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(2): 221-228. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.008
    [16] 沈辰, 裘佳妮, 黄坚钦.  山核桃COP1 E3连接酶的全长克隆及表达分析 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(6): 831-837. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.002
    [17] 杨希宏, 黄有军, 陈芳芳, 黄坚钦.  山核桃FLOWERING LOCUS C同源基因鉴定与表达分析 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(1): 1-8. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.01.001
    [18] 顾翠花, 王守先, 田苗.  紫薇品种数量分类研究 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(6): 903-907. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.06.016
    [19] 罗平源, 史继孔, 张万萍.  银杏雌花芽分化期间内源激素、碳水化合物和矿质营养的变化 . 浙江农林大学学报, 2006, 23(5): 532-537.
    [20] 管康林, 严逸伦, 郑炳松.  杉木花芽分化过程中含氮化合物和内源激素的作用* . 浙江农林大学学报, 1996, 13(3): 248-254.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-04
  • 录用日期:  2022-10-09
  • 修回日期:  2022-09-27

紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
    基金项目:  浙江省自然科学基金资助项目(LY21C160001);浙江省农业新品种重大专项花卉育种专项(2021C02071-4)
    作者简介:

    尚林雪(ORCID: 0000-0003-1469-8078),从事园林植物种遗传育种研究。E-mail: 771613859@qq.com

    通信作者: 顾翠花(ORCID: 0000-0003-4086-8587),教授,博士,博士生导师,从事园林植物遗传育种与种质资源创新研究。E-mail: gucuihua@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q78;S685

摘要:   目的  克隆紫薇Lagerstroemia indica LiCMB1基因并分析其在紫薇花芽分化的不同时期及不同组织和器官中的表达,探讨LiCMB1基因的表达特性。  方法  利用简单克隆技术从紫薇中克隆得到LiCMB1的基因序列,通过ExPasy等在线工具对其进行蛋白质理化性质分析,使用MEGA 6.0构建系统进化树,结合紫薇花芽分化的表型观察和石蜡切片,采用实时荧光定量PCR分析花芽分化的不同时期及不同组织和器官中LiCMB1基因的表达。  结果  LiCMB1基因属于MADS-box家族SEP类基因,除了具有典型的MADS_MEF2_like和K-box结构域外,靠近C端处还含有一个SEP motif保守基序;LiCMB1在紫薇花芽分化过程中呈现先上升后下降的表达趋势,在各组织和器官中均有表达,表达量从高到低依次为雌蕊、萼片、芽、长雄蕊、短雄蕊、花瓣、叶、茎、根,说明LiCMB1可能对紫薇的花芽分化起到重要作用,且参与调控花器官发育。  结论  LiCMB1基因属于MADS-box家族的SEP基因,在紫薇花芽分化的前期发挥重要作用,尤其是在花萼分化期表达量最高,组织特异性分析表明该基因很可能参与了调控花器官发育。图7参28

English Abstract

尚林雪, 王群, 张国哲, 赵雨, 顾翠花. 紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
引用本文: 尚林雪, 王群, 张国哲, 赵雨, 顾翠花. 紫薇LiCMB1基因的克隆及表达特性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
SHANG Linxue, WANG Qun, ZHANG Guozhe, ZHAO Yu, GU Cuihua. Cloning and expression characteristics of LiCMB1 gene in Lagerstroemia indica[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333
Citation: SHANG Linxue, WANG Qun, ZHANG Guozhe, ZHAO Yu, GU Cuihua. Cloning and expression characteristics of LiCMB1 gene in Lagerstroemia indica[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220333

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