毛白杨PtYABBY基因家族3个成员的克隆与表达分析

• 作者: 郝颖颖 周明珠 韩开元 杨雄 高钰涵 陈仲
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 毛白杨 YABBY 克隆 表达模式 雌雄花芽
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 林学|Forest Sciences
• 页码范围: 48-57
• 页数: 10页
• 分类号: S792.117
• 语种: 中文
• DOI: 10.12171/j.1000−1522.20210277

摘要

[目的]YABBY是高等植物中特有的转录因子家族,在侧生器官发育和开花过程中发挥重要作用.本研究对毛白杨PtYABBY基因进行克隆和生物信息学分析,并对雌雄花芽8个关键发育时期和根茎叶等组织中PtYABBY基因表达模式进行探究,以期为阐明PtYABBY基因在毛白杨侧生器官发育过程中的功能奠定前期基础.[方法]以毛白杨为试材,采用同源基因克隆法从毛白杨中分离FILAMENTOUS FLOWER (FIL)/YABBY3 (YAB3)同源基因PtYABBY3、PtYABBY4和PtYABBY11的编码区序列,并开展生物信息学分析.通过qRT-PCR研究这3个基因在雌雄花芽8个发育时期及根、茎、幼叶、成熟叶片中的表达规律.[结果]PtYABBY3、PtYABBY4和PtYABBY11编码区长度分别为633、642、639 bp,分别编码210、213、212个氨基酸.所推测的氨基酸序列包含C2C2锌指结构域和YABBY结构域.系统进化分析进一步表明这3个基因属于FIL/YAB3亚家族成员.qRT-PCR结果显示这3个基因在根、茎、叶及8个时期雌雄花芽组织中均有表达,但PtYABBY基因间的表达水平存在明显差异.PtYABBY3表达水平在雌雄花芽发育初期下调,发育后期上调;花原基形成到休眠期内PtYABBY3在雌雄花芽中呈现相反的表达变化趋势.PtYABBY4和PtYABBY11基因在雌雄株成花诱导期表达水平最高,成花诱导到伸长期内呈现下降趋势,在雄花芽休眠期和小孢子发生期基因表达水平无明显变化.营养组织表达量测定结果显示这3个基因在幼叶和成熟叶片中表达水平相对较高,根系中表达量最低.[结论]YABBY基因家族成员PtYABBY3、PtYABBY4和PtYABBY11同属FIL/YAB3亚类,在毛白杨雌雄花芽发育的8个时期中表达水平存在较大差异,且在叶片和花芽中表达量较高,表明其可能与叶片和花芽发育相关.本研究为今后深入研究YABBY家族成员在杨树器官生长发育过程中的作用奠定基础.