芍药远缘杂交不亲和PlABCG15基因的克隆及表达分析
2022-01-21贺丹曹健康何松林张明星华超张佼蕊刘艺平
贺丹, 曹健康, 何松林, 张明星, 华超, 张佼蕊, 刘艺平,3
(1.河南农业大学风景园林与艺术学院,河南 郑州 450002;2.河南科技学院园艺园林学院,河南 新乡 453003;3.河南省优质花卉蔬菜种苗工程研究中心,河南 郑州 450002)
牡丹(Paeoniasuffruticosa)和芍药(Paeonialactiflora)同属于芍药科芍药属植物,其花色艳丽、品类繁多,深受人们的喜爱[1-2]。远缘杂交可以打破种属之间的界限,扩大遗传变异,是改良作物品质和创造新物种的重要手段[3-5]。牡丹、芍药远缘杂交种‘Itoh’因具有更强的抗性、观赏性,获得更多学者的关注[6-7]。但芍药属远缘杂交存在着严重的不亲和问题,这导致了其育种工作进展缓慢[8-10]。有研究表明,激素在远缘杂交不亲和中起着重要的作用[11]。在百合[12]、杨树[13]的相关研究中发现,自交亲和样本中ABA含量低于杂交不亲和样本,这表明内源激素ABA对于杂交亲和性起着重要的作用。ABC蛋白作为植物细胞膜蛋白的重要组成成分,参与植物细胞生命活动的诸多过程[14]。其中ABCG蛋白作为ABC八大家族蛋白之一,在植物的花器官发育、次生代谢产物运输、激素的运输、胚发育等方面发挥着重要的作用[15]。已有研究报道,ABCG家族基因可以调控花粉外壁形成,从而影响花粉的发育,如在拟南芥中AtABCG26、AtABCG1、AtABCG16通过影响花粉外壁形成所需物质的运输,影响花粉的育性[16-17];在水稻中OsABCG3、OsABCG11与OsABCG15亦通过影响花粉外壁的形成进而对花粉的育性产生影响[18-22]。ABCG部分家族基因可以参与细胞间ABA信号通路,控制气孔的开关,在拟南芥响应外界胁迫中起着重要作用[23-24]。河南农业大学牡丹资源与育种学课题组在前期研究中发现,芍药ABC家族基因PlABCF3在芍药属远缘杂交过程中与内源激素有着密切关系,为研究芍药属远缘杂交不亲和提供了一个新的思路。……
