蜡梅CpWOX13基因的表达及功能

摘要

[目的]WOX13基因属于WOX(WUSCHEL related homeobox)转录因子家族中古老进化支成员之一,主要参与成花转化与根的发育过程.本文通过对蜡梅CpWOX13基因表达模式的分析和过表达拟南芥植株表型的观察,分析CpWOX13在蜡梅生长发育中的作用,为了解进化地位极低的物种中WOX13基因的作用机制奠定基础.[方法]基于前期‘罄口’蜡梅露瓣、盛开和衰败3个时期转录组数据,克隆蜡梅CpWOX13基因并通过邻接法构建系统进化树.利用实时定量RT-PCR (qRT-PCR)技术分析CpWOX13基因在4月、5月、7月和9月花芽(4FB、5FB、7FB、9FB)中的相对表达量;对35S∷CpWOX13/Columbia-0拟南芥植株和对照植株的莲座叶、不定根和株高等进行形态观察和生长指标测定,并通过qRT-PCR检测过表达拟南芥株系内源开花相关基因的表达差异,分析过表达CpWOX13对拟南芥开花时间、不定根发育和株高的影响.[结果]蜡梅CpWOX13与葡萄和拟南芥的WOX13聚在一起,同属于WOX家族古老进化支.qRT-PCR结果表明CpWOX13基因在4FB、5FB、7FB和9FB中均有表达,在5FB时期表达量最高,是4FB中表达量的6.5倍,分别是7FB和9FB的3.8倍和3.3倍.35S∷CpWOX13/ Columbia-0过表达T2代拟南芥株系,莲座叶数量少于野生型,开花较野生型提前;根长明显长于野生型,且侧根分支明显增多,株高远高于野生型,最大相差可达12 cm.[结论]蜡梅WOX家族同源基因CpWOX13在不同花发育阶段均有表达,在5月份雌雄蕊原基分化阶段的花芽中表达量最高,过表达CpWOX13会促进拟南芥早花并促进其侧根的发育.