水曲柳FmPHV 基因克隆及在形成层愈伤组织中的表达分析

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2020-01-12 合作期刊: 《广西植物》

张佳薇 张旭  肖英 韩朝君 刘华领 张振峰 梁楠松  詹亚光

摘要： 植物PHAVOLUTA（PHV）转录因子是HD-ZIPIII 家族的重要成员之一，在茎尖分生组织形成和胚芽形成过程中起着重要调控作用。本研究通过基因克隆获得了水曲柳PHV 基因，并命名为FmPHV。生物信息学分析表明，水曲柳FmPHV 基因编码区全长为2 112 bp，包含有一个完整的开放阅读框，其编码了一个由703 个氨基酸组成的蛋白。亚细胞定位预测其主要存在于叶绿体中，为稳定亲水蛋白。保守域及同源分析表明，FmPHV 与油橄榄、芝麻和烟草等物种的同源蛋白保守结构域同源性高达99 ％。我们在低温4 °C 条件下，使用50 mg•L-1 吲哚丁酸（IBA）溶液对水曲柳树皮进行处理，获得了水曲柳形成层细胞，并进一步诱导获得形成层愈伤组织。对FmPHV 基因的时空表达模式进行分析表明，FmPHV 基因六月份表达量最高，同时，FmPHV 能够在芽中高表达，树皮获得的不同来源的愈伤组织相互比较，FmPHV 在来源为形成层分生组织形成层愈伤组织中的表达量显著高于其在其他来源的愈伤组织中的表达。此外，我们对水曲柳幼苗瞬时过表达FmPHV 基因，对其所在通路关键基因的表达特征进行分析。FmPHV 瞬时过表达后，生长素相关基因表达下降，细胞分裂素相关基因表达上升，更利于芽的分化。本文揭示了水曲柳FmPHV在水曲柳植株生长过程中的表达模式以及FmPHV 过表达对芽再生通路各关键基因的调控情况，为研究水曲柳中FmPHV 调控生长发育的分子机制以及其在生长素和细胞分裂素响应通路中发挥的作用奠定基础。

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