PdSPLs基因?qū)ψ夏档び啄昶谙虺赡昶谵D(zhuǎn)變的影響.pdf

1、牡丹（Paeonia suffruticosa）原產(chǎn)中國(guó)，在我國(guó)具有悠久的栽培歷史和深厚的文化底蘊(yùn)。但幼年期長(zhǎng)一直是牡丹雜交育種工作的瓶頸。本研究以紫牡丹（Paeonia delavayi Franch.）為實(shí)驗(yàn)材料，分別從形態(tài)、生理及分子等方面來(lái)探討其由幼年期向成年期轉(zhuǎn)變，以期為加快牡丹育種進(jìn)程提供理論依據(jù)。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.通過(guò)對(duì)不同株齡植株的形態(tài)（株高、冠幅、葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)和葉面積）和生理（葉綠素、可溶性糖、淀

2、粉和可溶性蛋白含量）等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果表明:株高和冠幅隨著植株的生長(zhǎng)，呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì);葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、可溶性糖和淀粉含量在1年生植株顯著低于2年生和3年生植株。而葉綠素和可溶性蛋白含量則是隨著株齡的增加，呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)?；ㄑ糠只衅^察結(jié)果表明，1年生植株保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，不能進(jìn)行花芽分化;2和3年生植株能進(jìn)行花芽分化。因此，植株高度和葉面積可以作為紫牡丹幼年期向成年期轉(zhuǎn)變的主要形態(tài)指標(biāo);推測(cè)紫牡丹幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變主要

3、發(fā)生在第2年的生長(zhǎng)過(guò)程中。
　　2.克隆得到SPL(SQUAMOSA promoter binding protein-like)轉(zhuǎn)錄因子家族的PdSPL9、PdSPL12和PdSPL13基因，其開(kāi)放閱讀框(ORF)分別為1125bp、1404bp和1086bp，分別編碼374，467和361個(gè)氨基酸。NCBI網(wǎng)站蛋白比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，克隆得到的3個(gè)基因的氨基酸序列與其他物種中已克隆SPL9、SPL12和SPL13同源蛋白具有較高的同

4、源性。進(jìn)一步的氨基酸序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)，3個(gè)氨基酸序列都具有SPL基兇家族保守結(jié)構(gòu)域SBP-domain，PdSPL9和PdSPL13具有PdmiR156a結(jié)合位點(diǎn)，受到PdmiR156a的調(diào)控;而PdSPL12不具有PdmiR156a結(jié)合位點(diǎn)。
　　3.組織器官和不同株齡紫牡丹材料（芽）的表達(dá)分析結(jié)果表明，PdSPL9在芽中表達(dá)量最高，種子次之，根中表達(dá)量最低，在1、2和3年生植株芽中表達(dá)量顯著上升，在成年植株不同節(jié)位芽中，第1側(cè)芽中

5、顯著高于第2和第3側(cè)芽;PdSPL12廣泛存在于紫牡丹各個(gè)組織中，在不同株齡紫牡丹中的表達(dá)趨勢(shì)與PdSPL9相似;PdSPL13僅在芽中表達(dá)，在種子、根、莖和葉中表達(dá)量極低;PdSPL9上游基因PdmiR156a表達(dá)分析表明，在1年生紫牡丹芽中表達(dá)最高，隨著紫牡丹株齡的增加，其表達(dá)量顯著降低;而其下游基因PdmiR172d和PdLFY的表達(dá)模式與PdmiR156a呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。而下游基兇dS OC1的表達(dá)基本保持不變。因此推測(cè)PdSP

6、L9可能調(diào)控紫牡丹幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步推測(cè)PdSPL9主要是通過(guò)調(diào)控PdLFY的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控紫牡丹幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變及成花。
　　4.通過(guò)擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化鑒定PdSPL9的功能，表型分析表明，過(guò)表達(dá)PdSPL9可以減少擬南芥蓮座葉的形成，促進(jìn)擬南芥幼年期向成年期的轉(zhuǎn)變、抽苔和開(kāi)花。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，PdSPL9可以促進(jìn)擬南芥中AtSOC1和AtLFY的表達(dá)。因此，進(jìn)一步證實(shí)了PdSPL9主要是通過(guò)調(diào)控PdLFY的表達(dá)，進(jìn)而