青花椒花器官分化基因ZaAG的克隆与生物信息学分析

摘要：

以孤雌生殖为主的青花椒(Zanthoxylum armatum)常出现雄花分化现象,易导致大面积减产,但雄花形成的内在原因暂未可知.现有研究表明,植物的花器官受到ABC模型的调控,其中C类基因AG(AGAMOUS)对雄蕊和心皮的分化具有决定性作用.本研究以青花椒为研究对象,基于课题组前期积累的转录组数据和已发表基因组数据剖析了青花椒AG基因序列,并通过PCR扩增技术克隆鉴定了AG编码序列全长.结果表明,青花椒ZaAG编码序列全长732 bp,共编码243个氨基酸,其中包括77个氨基酸组成的MADS结构域和86个氨基酸组成的K-box结构域.系统进化分析显示,AG蛋白序列在同科植物中比较保守,ZaAG与同科植物克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(C.sinensis)等芸香科植物亲缘关系较近.此外,ZaAG编码序列共预测到148个转录因子结合位点,主要涉及生殖生长和植物抗性等多种调控途径.顺式作用元件分析发现,ZaAG启动子区富含光信号、植物激素和逆境胁迫等相关元件.同时,该基因在根、茎、叶和刺等营养器官中几乎不表达,但在雌雄花分化过程中表达量显著提高(P＜0.05),尤其是在雄花成熟期表达量最高,暗示ZaAG可能参与青花椒雌雄蕊分化过程.本研究对于进一步探究青花椒雌雄蕊分化的遗传调控机制,培育高产青花椒种质资源具有积极意义.

关键词：青花椒、花芽分化、AG(AGAMOUS)、生物信息学分析

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分类号：S718.3(林业基础科学)

资助基金：国家级大学生创新创业训练计划项目;四川省科技基金项目;四川省十四五林木育种攻关项目;国家重点研发计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1380-1395