异源表达甘菊ClDEL1基因影响拟南芥花瓣形态建成

摘要

菊花是一种典型的以头状花序为观赏部位的菊属植物，其花序发育受到复杂的基因调控网络控制，其中细胞周期调控因子在花型多样性形成过程中具有重要作用。DEL1(DP-E2F-like 1)基因属于E2F转录因子家族，该基因在拟南芥中被证明在细胞周期调控和植物生长发育过程中发挥重要作用。然而，目前尚无关于菊花同源基因DEL1的生物学功能研究的报道。本研究以菊属植物分子研究的模式植物甘菊（Chrysanthemum lavandulifolium）为试材，参考拟南芥DEL1蛋白序列，克隆并鉴定了甘菊同源基因ClDEL1。ClDEL1含有两个保守结构域，定位于细胞核。通过RTqPCR分析ClDEL1在甘菊根、茎、叶、舌状花和管状花中表达的表达模式，该基因在舌状花中的表达量最高，其次是茎、叶和管状花，在根中的表达量最低。异源过表达ClDEL1对拟南芥的莲座叶形态影响不显著，但显著抑制了拟南芥花瓣的生长，致使花瓣面积变小。基于对拟南芥AtDEL1突变体及其回补株系的表型分析，本研究证实了甘菊ClDEL1与AtDEL1是功能保守的同源基因，二者在调控细胞分裂与扩张中表现出相似的生物学功能。细胞学的证据表明ClDEL1通过抑制细胞分裂和促进细胞扩张来参与调控拟南芥花瓣的形态建成。

关键词

甘菊 / 花瓣发育 / ClDEL1 / 细胞分裂 / 细胞扩张

基金资助

泰山学者青年专家项目（tsqn201909073）