梅花(Prunus mume)是我国特有早春木本观赏植物,因其花香清新、花型多样、树姿隽秀深受人们喜爱.梅花品种以直枝类为主,垂枝类和龙游类品种极少,因此株型是梅花育种的一个重要方向.植物HD-ZipⅢ转录因子作为调控分生组织形成和维持的重要转录因子,对枝条发育和株型建成具有重要调控作用.为揭示梅花株型性状形成的分子机理,本研究克隆了梅花PmHB5基因和启动子序列并进行了基因时空表达模式、启动子功能、激素应答和亚细胞定位分析.测序结果表明梅花PmHB5基因编码区长2523 bp,编码840 aa,存在miR165/166的靶位点;PmHB5启动子存在大量的光响应元件、植物激素响应元件以及芽和分生组织特异性表达元件.qRT-PCR结果表明PmHB5基因在茎和叶芽中表达量较高,尤其是形成层和分化木质部组织中最高,且受赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素(ZA)、激动素(KT)和油菜素内酯(BR)等诱导表达.梅花miR165和miR166在木质部、形成层和韧皮部中的表达量和PmHB5基因呈相反趋势.PmHB5启动子驱动GUS活性显示主要在转基因拟南芥花序分生组织、侧芽分生组织、茎和幼嫩叶片的维管组织等细胞分裂与分化活跃的部位表达较高.亚细胞定位表明PmHB5是在细胞核上形式功能的转录因子.本研究明确了梅花PmHB5基因的时空表达及激素应答模式,为深入研究PmHB5参与茎发育的分子机理提供了参考.

梅花;PmHB5;株型;激素响应;表达模式

郑唐春;李璐璐;王佳;程堂仁;张启翔

花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室,国家花卉工程技术研究中心,城乡生态环境北京实验室,园林环境教育部工程研究中心,林木花卉遗传育种教育部重点实验室,北京林业大学园林学院,北京100083

河北农业大学学报

[1]郑唐春;李璐璐;王佳;程堂仁;张启翔-.梅花HD-ZipⅢ转录因子PmHB5克隆与表达模式分析)[J].河北农业大学学报,2022(05):77-85

PmHB5,春木,木本观赏植物,miR165

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