滇水金凤花距发育相关基因GIF的克隆及表达分析

作者：蔡斌; 魏春梅; 刘婕; 李新艺; 李洋; 黄海泉^*; 黄美娟^*

来源：植物生理学报, 2023, 59(06): 1117-1124.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100271

• 滇水金凤
• 花距发育
• GIF基因
• 基因克隆
• 表达分析

GIF(GRF-interacting factor)是植物体内特有的转录共激活因子之一,对植物生长发育调控具有重要作用。本研究以滇水金凤(Impatiens uliginosa)花距为材料,采用RT-PCR等技术克隆得到GIF基因的2个拷贝,命名为IuGIF1和IuGIF2,其cDNA序列全长分别为591和540 bp,分别编码196和179 aa。对其编码蛋白进行生物信息学分析,发现2个GIF蛋白均属于亲水性不稳定蛋白,且均具有SSXT超家族典型的保守结构域。多序列比对发现, IuGIF1和IuGIF2所编码的氨基酸序列与烟草、松蒿以及茶树等物种的同源性达54%左右。系统进化分析表明, IuGIF1基因和IuGIF2基因单独分为两支,其中IuGIF1与林烟草亲缘关系最近,而IuGIF2与松蒿亲缘关系最近,推测两者为旁系同源关系。qRT-PCR分析表明,随着花距发育, IuGIF1和IuGIF2基因在花距距部的表达量均呈下降趋势,且IuGIF1在两个部位的表达均高于IuGIF2,推测IuGIF1对促进花距檐部和距部细胞生长作用强于IuGIF2基因。此外, IuGIF1在始花期尖部的表达量最高,随着花距的发育逐渐降低,可能与IuGIF1在花距尖部的发育中发挥重要作用有关;而IuGIF2在始花期花距弯部中表达量最高,随着花距的发育逐渐降低,可能与IuGIF2在花距弯部的发育中发挥重要作用有关。综上表明, IuGIF1基因对花距发育的作用强于IuGIF2基因; IuGIF1主要在花距尖部发育中发挥着重要作用,而IuGIF2基因主要对花距弯部发育起重要作用。

• 单位
  西南林业大学