铁皮石斛SEP3基因的生物信息学分析及敲除载体的构建
2021-10-14师凯辉田英男韩欣妤王义琴王冬梅朱永平和凤美
黄 鑫,师凯辉,胡 凇,田英男,冯 垒,韩欣妤,孙 博,王义琴,王冬梅,何 玲, 朱永平,和凤美
(云南农业大学园林园艺学院,昆明 650201)
MADS-box基因是一类序列特异的调节基因家族,在植物生长发育和信号传导过程中起着重要的作用。SEP类基因作为参与调控植物生长发育功能的一类基因,也属于MADS-box基因的一员。一开始,学者们对关于花器官形成的研究,总结出了经典的ABC模型,换而言之,就是花器官的形成主要与A、B和C 3类功能基因相关,而随着SEP类基因功能的揭示,ABC模型升级为ABCE模型,即每一轮花器官的发育都需要E类基因的参与,而E类基因中的SEP1/2/3是研究者在拟南芥中发现的,并且可以与ABCE 4类功能基因一起参与花器官的发育和调控。目前研究者研究了拟南芥(Arabidopsis thaliana)、桃(Amygdalus persica)、金钗石斛(Dendrobium nobile)、芦笋(Asparagus officinalis)和绿竹(Dendrocalamopsis oldhami)等植物中SEP3基因的表达和相关功能[6-10]。
铁皮石斛是兰科石斛属多年生草本植物,其不仅仅具有很高的药用价值,同时还具有一定的观赏价值,然而由于铁皮石斛繁殖难、种植难、品种单一,野生资源因过度采挖而逐渐枯竭,市场品质良莠不齐,加上育种目标不明确、育种技术研究滞后等,导致铁皮石斛产业发展缓慢[11]。因此,对培育铁皮石斛优质新品种具有重大意义。
目前对与铁皮石斛的研究主要集中于其药理分析、快繁体系等方面,而有关花型发育方面的研究几乎没有。本研究通过对铁皮石斛SEP3基因的生物信息学分析及利用 CRISPR/Cas9技术构建出铁皮石斛的SEP3敲除载体并进行了遗传转化,以期为进一步研究SEP3基因在铁皮石斛花朵发育中的功能及创造优质品种奠定基础。……
