CabuPI基因对楸树的单瓣和重瓣花发育分子调控机理取得重要进展



    国家林业局政府网1月4日讯  楸树(Catalpa bungei C. A. Mey.)为紫葳科梓树属,是我国传统栽培的珍贵优质用材和园林观赏树种。其材貌双全,自古就有“木王”之称。重瓣楸树是中国林科院林业所近年来在湖北发现的天然变种,其花色艳丽,花型优美成为研究木本植物花器官形态发生和变异的重要材料。课题组利用单瓣和重瓣楸树花芽为材料,克隆到调控其花瓣和雄蕊发育的CabuPI基因,从分子水平揭示了楸树CabuPI基因与其单、重瓣花形成的分子调控机理。
  分子系统发生和蛋白序列分析表明,楸树CabuPI基因聚于被子植物B类基因的dicots PI进化分支,其C末端的转录激活区含有1个高度保守:PI motif。半定量和荧光实时定量PCR实验表明:CabuPI基因仅在花瓣和雄蕊中表达,并且在花芽发育的各个阶段持续表达,但是单、重瓣楸树花发育各阶段的CabuPI表达量不同。35S::CabuPI转基因的pi-1纯合体拟南芥,花瓣恢复,并且产生4-6个雄蕊。而且,35S::CabuPI转基因的野生型拟南芥和pi-1杂合体拟南芥的萼片产生了花瓣状结构,这些研究结果初步揭示了楸树的成花机理。
  研究论文“Ectopic expression of a Catalpa bungei (Bignoniaceae) PISTILLATA homologue resuces the petal and stamen identities in Arabidopsis pi-1 mutant”已经在线发表在plant science期刊上,景丹龙为第一作者,研究工作得到了国家“十二五”科技支撑课题 “楸树和赤皮青冈珍贵用材林定向培育关键技术”的资助。(中国林科院)