红花花冠伸长相关基因CtXTH1的特征与功能研究

作者：贾鑫磊; 何贝轩; 郭丹丹; 高越^*; 郭美丽^*

来源：药学学报, 2019, 54(06): 1132-1140.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2019-0130

• 红花
• CtXTH1
• 花冠伸长
• 转基因

本研究从红花花冠转录组数据库筛选出13个木葡聚糖内切转葡糖基/水解酶基因(XTHs)和8个膨胀素基因(EXPs)。通过花冠表达谱芯片数据和花冠长度的相关分析和qRT-PCR确认,筛选出可能与花冠伸长相关的4个XTHs和1个EXP (r≥0.60),分别为CtXTH1、CtXTH2、CtXTH3、CtXTH4和CtEXP1。采用RACE法克隆了这5个基因的全长序列,生物信息学分析发现CtXTH1可能与花冠发育有关,表达模式分析发现其在花中特异性积累。通过构建红花过表达重组载体(pMT39-CtXTH1)进行遗传转化发现, CtXTH1的过表达可以显著增加红花花冠长度(约5.34%～10.25%)和花冠重量(约30.00%～36.02%),同时,过表达植株种子重量、每果球小花数和种子数均有增大的趋势,而对花冠中的主要黄酮类成分的含量没有显著影响。对花冠显微结构观察发现,过表达植株在花冠管状部分表现出更松散和不规则的特征,提示CtXTH1可能有助于增加组织的松弛从而促进花冠伸长。本研究为高产红花品种的选育提供重要的参考价值。

• 单位
  福建中医药大学; 中国人民解放军第二军医大学