BpAP1及其关键靶基因调控白桦花发育的分子机制研究

• 花匠小妙招
• 2025-01-03 17:34

开花是植物从营养生长向生殖生长转变的重要标志,该过程同时受环境因素和内源信号的影响,是一个由多基因参与的复杂生物学过程。MADS-box转录因子在植物花发育过程中起着至关重要的作用,其中APETALA1(AP1)是一个典型的MADS-box转录因子,是研究植物花发育的热点基因之一。花发育过程在模式植物拟南芥中的研究较为成熟,但在多年生木本植物中的研究相对较少。白桦(Betula)属于具有非完全花的多年生木本植物,其花器官组成及结构与具有典型完全花的拟南芥相比具有明显的不同,因此,研究BpAP1调控白桦花发育的分子机制对揭示具有非完全花的木本植物的花发育过程具有重要的借鉴意义。本研究团队早期获得了能够提早开花结实的35S::BpA如转基因白桦,为了进一步揭示BpAP1调控白桦花发育的分子机理,以35S::BAP1转基因白桦及野生型白桦为试材开展了本项研究,研究结果如下:(1)以正处于成花转变关键阶段的35S::BpAP1转基因白桦的侧枝茎尖为试材进行转录组测序,分析结果发现,过表达BpAP1能够影响许多花发育相关基因的差异表达,尤其对B类MADS-box基因具有显著的影响。采用基于数学算法的模型对35S::BpAP1过表达白桦共有的差异表达基因进行了 BpAP1下游靶基因的预测,并且构建了 BpAP1介导的基因调控网络,B类MADS-box基因BpDEF被预测为BpAP1在白桦雄花序形成过程中的关键靶基因。本研究团队的前期研究结果表明,另一个B类MADS-box基因BpPI也可能是BpAP1下游调控的关键靶基因。因此,最终预测BpDEF和BpPI可能为BpAP1下游调控的关键靶基因。(2)为了验证BpDEF和BpPI是否为BpAP1直接调控的靶基因,首先对35S::BpAP1-BFP转基因白桦进行了染色质免疫共沉淀(ChIP)实验,ChIP-PCR及ChIP-qPCR的... （共141页)

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