近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所花卉種苗課題組在SEP類基因參與兜蘭花發(fā)育研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)內(nèi)容以“ Characterization of Three SEPALLATA-Like MADS-Box Genes Associated With Floral Development in Paphiopedilum henryanum (Orchidaceae)”為題發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》雜志。

      兜蘭（蘭科）俗稱“拖鞋蘭”，花型奇特，具有很大的觀賞價(jià)值，是世界上最受歡迎的蘭花之一。兜蘭花的花被由兩片花瓣?duì)钶嗥ㄆ渲邢螺嗥瑸閮蓚€(gè)萼片合生）、兩片側(cè)花瓣和一片高度特化的唇瓣組成，雄蕊和雌蕊合生為和蕊柱。這種高度特化的花器官特點(diǎn)可以作為研究單子葉植物花發(fā)育的模型。

      本研究以亨利兜蘭為研究對(duì)象，在亨利兜蘭中發(fā)現(xiàn)了三個(gè)SEP類MADS-box基因，即PhSEP1、PhSEP2和PhSEP3。這些基因?yàn)?32–916 bp，具有保守的SEPI和SEPⅡ基序。首先，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，表明PhSEP基因在進(jìn)化上更接近于雙子葉植物的SEP3分支，而沒有一個(gè)屬于雙子葉植物的SEP1/2/4分支。其次，實(shí)時(shí)定量PCR結(jié)果表明PhSEP基因在花芽的所有發(fā)育階段的所有花器官中都有表達(dá)，但表達(dá)模式存在一定的差異。此外，亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)揭示了PhSEP三個(gè)基因表達(dá)的蛋白均定位于細(xì)胞核，酵母雙雜交分析顯示PhSEP沒有自激活活性。蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè)分析表明PhSEP可能與B類DEFICIENS蛋白和E類MADS-box蛋白具有相互作用。

      這些研究揭示了SEP類基因參與的兜蘭花器官調(diào)控，這將提高我們對(duì)SEP類MADS-box基因家族功能的理解，并為后續(xù)深入研究花器官基因分子調(diào)控機(jī)制奠定基礎(chǔ)，為蘭花分子育種提供科學(xué)依據(jù)。

      本研究以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所為第一完成單位和通訊單位。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所碩士生程浩和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所謝秀蘭博士為共同第一作者，葛紅研究員和賈瑞冬副研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。

原文鏈接 https://doi.org/10.3389/fpls.2022.916081

（宣傳信息員：寇亞平）