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怀黄菊CmPAN基因的生物信息学特点与表达研究

来源:原创论文网 添加时间:2019-04-11

  摘    要: 怀菊花 (Chrysanthemum morifolium) 是着名的四大怀药之一, 具有很高的观赏、食用及药用价值, 但其花器官发育缺乏相关研究。为探究PERIANTHIA (PAN) 基因在怀菊花花发育中的功能, 首先利用同源克隆与cDNA末端快速扩增 (rapid amplification of cDNA ends, RACE) 技术成功克隆获得怀菊花优良种质怀黄菊 (Ch. morifolium cv. Huaihuang) 中CmPAN的cDNA序列, 全长为1 484 bp, 其中CDS区为1 314bp, 5'UTR和3'UTR分别为64和106 bp。预测其编码437个氨基酸, 与其他植物的PAN序列具有较高同源性, 且C末端具有碱性亮氨酸拉链 (basic leucine zipper motif, bZIP) 家族D亚族的特征区和2个谷氨酰胺丰富区, 与拟南芥 (Arabidopsis thaliana) AtPAN的亲缘关系最近, 故命名为CmPAN (GenBank No.KX380854) 。生物信息学分析显示, CmPAN蛋白质的预测分子量和等电点分别为48.265 k D和8.82;CmPAN为非分泌性蛋白, 并具有核定位序列, 无序化程度小于AtPAN。qRT-PCR检测结果表明, CmPAN在花与茎中的表达量高于根与叶;在花发育的现蕾期至透色期表达量较高, 之后呈下降趋势;在花器官中表达水平从高至低依次为管状花瓣、管状花雄蕊、舌状花瓣、舌状花心皮、花托。上述结果提示, CmPAN可能在花发育初期发挥重要作用, 并且与管状花的花瓣和雄蕊的发育密切相关。本研究为进一步探究CmPAN基因的功能提供了参考依据。

  关键词: 怀黄菊; PERIANTHIA (PAN) ; 基因克隆; 生物信息学分析; 表达分析;

  Abstract: Chrysanthemum morifolium originated from the ancient Huaiqingfu is one of the Four Famous Huai Medicines, which has high ornamental, edible and medicinal value. But it is rare reported about the research on its flower organ development. To study the function of PERIANTHIA (PAN) gene in flower development of Ch. morifolium, a 1 484 bp full-length cDNA sequence of homologous PAN gene was cloned by employing homology gene cloning and Rapid amplification of cDNA ends (RACE) from Ch. morifolium cv.Huaihuang. The cDNA sequence contained 64 bp 5' UTR, 106 bp 3' UTR and 1 314 bp CDS which encoded437 amino acids. The protein of CmPAN had very high similarity with PANs from other plant species. Cterminal amino acids sequence of CmPAN included group D structural features with a well characterized family of plant bZIPs (basic leucine zipper motif) and 2 glutamine-rich regions. CmPAN was most close to AtPAN, so the cloned sequence was named CmPAN (GenBank No. KX380854) . Putative protein molecular weight was 48.265 kD, the theoretical isoelectric point was 8.82, and it was non-secretory protein with nuclear localization sequence, its disordered degree was smaller than that of AtPAN. The qRT-PCR detection showed that CmPAN was higher expressed in flowers and stems than that in roots and leaves, and the CmPAN expession in floral development increased from bud emergence stage to visible color stage, then decreased at late phase.The CmPAN expession in floral organ ranked from high to low was petal of tubular flower, stamen of tubular flower, petal of ray floret, carpel of ray floret and receptacle. As a result, CmPAN might have important roles in early phase of floral development, and be closely related to the development of petals and stamens of tubular flower. The study provides some reference for further exploring the function of CmPAN gene.

  Keyword: Chrysanthemum morifolium cv.Huaihuang; PERIANTHIA (PAN) ; Gene cloning; Bioinformatics analysis; Expression analysis;

  PERIANTHIA (PAN) 基因编码蛋白质为具有碱性亮氨酸拉链 (basic region/leucine zipper motif, bZIP) 特征结构的转录因子。bZIP转录因子几乎存在于所有真核细胞, 是真核生物中分布最广泛、最保守的一类转录因子, 包含1个具有二聚体化作用的亮氨酸拉链区域和1个具有DNA结合作用的碱性结构域;该基因家族成员在不同植物中所含有的数量不同 (曹红利等, 2012;Shearer et al., 2009) 。根据碱性亮氨酸区域的同源性和其他保守结构域的特性, 拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 基因组中的bZIP类转录因子可分为A、B、C、D、E、F、G、H、I和S类10个亚族, 其中D亚族主要参与病害防御和生长发育进程, 拟南芥的bZIP46/PAN转录因子属于D亚家族 (Jakoby et al., 2002;Murmu et al., 2010;杨艳歌等, 2013) 。目前在拟南芥 (Chuang et al., 1999) 、毛果杨 (Populus trichocarpa) (Tuskan et al., 2006) 、木本棉 (Gossypium arboretum) 、亚麻荠 (Camelian sativus) 、月季 (Rosa chinensis) 及醉蝶花 (Cleome spinose) 等多种植物中, PAN基因均已被克隆, 但其功能仅在模式植物拟南芥中具有较为深入的研究。研究表明, AtPAN与花器官的起始有关, 在调节花的干细胞活性终止过程中具有重要作用;同时控制花器官的数目 (Das et al., 2009;Maier et al., 2009) 。拟南芥pan突变体的萼片和花瓣数目增加, 由原来的4枚变成5枚;雄蕊数目减少, 由6枚变成5枚;心皮数目不变 (Chuang et al., 1999) 。

怀黄菊CmPAN基因的生物信息学特点与表达研究

  作为观花植物, 菊花 (Chrysanthemum morifolium) 花器官的发育机理一直是研究热点。菊花的花器复杂, 具有菊科 (Asteraceae) 植物典型的头状花序, 由舌状花和管状花组成。舌状花生长在头状花序外围, 为单性花, 雄蕊败育, 只有柱头;而管状花生长在头状花序的中央, 为两性花, 胚珠着生在子房基部。目前, 菊花花器官发育研究主要集中在形态解剖学 (曾丽等, 2010;Fei et al., 2016) 和ABC模型 (Aida et al., 2008;Becker, Ehlers, 2016) 。怀菊花是着名的四大怀药之一, 具有很高的观赏、食用及药用价值, 但其花器官发育仍缺乏相关研究, 导致育种工作难、优良种质匮乏, 仅有怀白菊 (Ch.morifolium cv Huaibai) 和怀黄菊 (Ch.morifolium cv.Huaihuang) 2个主栽品种。本研究以怀黄菊为材料, 采用同源克隆及cDNA末端快速扩增 (rapid amplification of c D-NA ends, RACE) 技术, 分离得到CmPAN的cDNA序列, 并进行了生物信息学分析;利用qRT-PCR对其在不同器官、不同花期及在盛花期的不同花器官中的表达进行了分析, 为进一步研究该基因在怀菊花花发育中的功能提供理论依据, 对怀菊花的遗传改良具有一定的理论意义和应用价值。

  1 材料与方法

  1.1 植物材料及试剂

  怀黄菊 (Chrysanthemum morifolium cv.Huaihuang) 来自河南省高校道地药材保育及利用工程技术研究中心种质资源圃。

  Trizol试剂、胶回收试剂盒、dNTP、Pyr及r Taq购自TaKaRa公司 (大连) ;反转录试剂盒SMARTT-McDNA Library Construction Kit购自Clontech (美国) ;EvaGreen 2×qPCR Master Mix购自ABM (加拿大) ;pGEM-T Easy购自Promega (美国) 。

  1.2 RNA提取与cDNA合成

  于2015年10~11月分别采集怀黄菊蕾期的根、茎、叶、花 (花蕾) , 现蕾期、透色期、初花期、盛花期的花及盛花期的不同花器官 (包括花托、舌状花瓣、舌状花心皮、管状花瓣及管状花雄蕊) , 均重复3次。取样后以液氮速冻, 于-80℃冰箱保存备用。取怀黄菊上述各样本0.1 g在液氮中研磨, 按照Trizol试剂盒说明书提取总RNA。参照李超等 (2010) 方法进行cDNA第一链的合成。

  1.3 CmPAN基因全长的克隆

  将菊科植物青蒿 (Artemisia annua) 的bZIP中8个D亚族基因片段EZ154810.1、EZ305648.1、EZ402836.1、EZ218863.1、EZ353703.1、EZ305739.1、EZ371862.1、EZ392063.1 (来自GenBank) 用DNAMAN 6.0软件进行比对拼接, 分析获得青蒿的D亚族unigene, 将其与AtPAN进行比对找到相似度较高 (80%以上) 的unigene, 并以这些unigene的保守区为模板设计一对基因特异引物CmPAN-F/R, 以怀黄菊叶片样本的反转录产物为模板, 经PCR扩增获得怀黄菊CmPAN基因特异片段。再以这一特异片段为模板设计上游引物CmPAN-3'-F和下游引物CmPAN-5'-R利用RACE法分别扩增CmPAN的3'和5'末端序列, 其中3'扩增的下游引物为通用引物10×UPM (Long:0.4μmol/L, Short:2.0μmol/L) , 5'扩增的上游引物是以AtPAN为模板设计的同源引物CmPAN-5'-F。以初步获得的全长cDNA序列为模板设计引物CmPAN-JZ-F/R, 采用高保真酶pyr校正。以上所有引物序列均在表1中列出。引物设计采用Primer Premier 5.0软件, 引物选择标准为:长度在18~25 bp, GC含量介于50%~60%, 退火温度50~60℃。上述PCR反应体系 (25μL) 为:cDNA模板1.0μL, 10×buffer (含Mg2+) 2.5μL, 2.5 mmol/L dNTP 2.0?L, r Taq (普通PCR) 或pyr (RACE中的PCR) 0.3?L, 上下游引物 (10.0pmol/L) 各1.0μL, ddH2O 17.2μL;反应程序为:94℃预变性2 min;94℃变性30 s、退火30 s (各引物退火温度见表1) 、72℃延伸1 min, 30个循环;72℃终延伸10 min。PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测, 胶回收后与T载体于4℃连接过夜并转化大肠杆菌 (Escherichia coli) 感受态细胞, 然后交由北京三博远志公司测序。

  表1 用于CmPAN基因克隆及表达分析的引物信息
表1 用于CmPAN基因克隆及表达分析的引物信息

  CmPAN:菊花PERIANTHIA;UBI:泛素;UPM:通用引物

  CmPAN:Chrysanthemum PERIANTHIA;UBI:Ubiquitin;UPM:Universal primer

  1.4 生物信息学分析

  利用DNAMAN 6.0软件确定CmPAN基因的CDS区并翻译为相应的氨基酸序列;利用NLS Mapper (http://nlsmapper.iab.keio.ac.jp/cgibin/NLS_Mapper_form.cgi) 进行核定位信号 (nuclear localization signal, NLS) 预测;于NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) 下载其他植物的PAN氨基酸序列, 使用ClustalX 2.1和DNAMAN 6.0软件完成多重序列比对;用MEGA 6.06构建CmPAN基因的进化树;蛋白质的结构域分析利用Expasy网站 (http://www.expasy.org/proteomics) 相关程序进行在线分析;用ProtComp 9.0 (http://linux1.softberry.com/berry.phtml?group=programs&subgroup=proloc&topic=protcomppl) 进行亚细胞定位;利用程序FoldIndex (http://bioportal.weizmann.ac.il/fldbin/findex) 进行蛋白质折叠的无序化分析。

  1.5 qRT-PCR及数据处理

  将1.2反转录获得的cDNA稀释为500 ng/μL作为模板, 以CmUBI (Ch.morifolium ubiquitin, GenBank No.EU862325) 为内参基因, 于LightCycler 96实时荧光定量PCR仪进行qPCR反应。qPCR引物的熔解曲线呈现为单峰, 峰形锐利, 具有较好的特异性。引物信息见表1。PCR反应体系为:2×SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ (Tli RNaseH Plus) 10μL, 上下游引物 (10.0 pmol/L) 各0.6μL, 模板cDNA2μL, 以ddH2O补足至20μL;反应程序为:95℃5min;95℃15 s, 58℃20 s, 40个循环。实验结果采用2-??Ct法 (Livak, Schmittgen, 2001) 进行计算, 以软件EXCEL 2010和SPSS 17.0进行统计学分析, 多重比较采用邓肯氏 (Duncan's) 新复极差法检验。

  2 结果与分析

  2.1 怀黄菊CmPAN基因的分离与序列分析

  以PCR和RACE方法分别扩增CmPAN基因的特异片段、5'端序列和3'端序列, 扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析;将上述3段序列进行拼接, 获得校正片段1 484 bp (图1) , 包括64 bp 5'UTR、106 bp3'UTR和1 314 bp CDS, 推测其编码437个氨基酸。该氨基酸序列与其他植物PAN序列具有高度一致性 (图2) , 且具有bZIP结构域及bZIP家族D亚族特征区序列 (Jakoby et al., 2002) 。由此确定克隆获得的cDNA序列属于bZIP家族D亚族基因。进一步分析发现, 近C末端存在AtPAN特有的2个谷氨酰胺富含区域 (Courey, Tjian, 1988;Chuang et al., 1999) 。该cDNA编码的氨基酸序列与AtPAN的氨基酸序列同源性最高 (图3) , 故将其命名为CmPAN (GenBank No.KX380854) 。

  2.2 CmPAN生物信息学分析

  2.2.1 CmPAN编码蛋白质的理化性质分析

  由理化性质分析结果可知, 该蛋白分子式为C2084H3333N625O667S14, 分子量为48.265 kD, 理论等电点为8.82。氨基酸组成分析显示, 丝氨酸含量最高 (11.7%) , 半胱氨酸含量最低 (0.2%) , 带负电荷残基 (Asp+Glu) 44个, 带正电荷残基 (Arg+Lys) 47个。CmPAN不稳定系数为57.51, 推测其为不稳定蛋白 (不稳定系数在40以下为稳定蛋白) ;脂肪系数为73.94, 平均疏水性为-0.578, 预测其为亲水蛋白。

  图1 CmPAN基因克隆的PCR鉴定
图1 CmPAN基因克隆的PCR鉴定

  Figure 1 PCR identification of CmPAN gene cloning

  1:CmPAN特异片段扩增产物;2:5'RACE扩增产物;3:3'RACE扩增产物;4:CmPAN基因全长扩增产物;M:DL2000 DNAMarker

  1:Amplification product of CmPAN specific fragment;2:5'RACE amplification product;3:3'RACE amplification product;4:Amplification product of CmPAN full length;M:DL2000 DNA Marker

  2.2.2 蛋白质结构域分析

  利用在线软件SignalP 4.1 Server分析发现, CmPAN蛋白不具有信号肽, 提示其为非分泌型蛋白。利用TMHMM Server v.2.0软件预测显示该蛋白不存在跨膜结构域。通过ProtComp 9.0软件在线预测CmPAN蛋白亚细胞定位于细胞核。利用NLS Mapper预测该蛋白氨基酸序列第165~196位存在核定位信号 (图2) 。上述结果表明CmPAN具有转录因子的特征。

  利用SOPMA软件分析CmPAN二级结构, 该氨基酸序列由51.26%α-螺旋、31.58%不规则卷曲、10.98%延伸链和6.18%β-转角组成 (图4) 。利用Blast Conserved Domains Search在线分析CmPAN的保守功能域, 结果显示其bZIP结构域在152~203位氨基酸;而SOPMA软件二级结构的预测显示, 第150~200位氨基酸之间主要为α-螺旋, 说明该蛋白符合亮氨酸拉链主要由α-螺旋组成的结构特点。

  图2 CmPAN与其他植物PAN氨基酸的多序列比对
图2 CmPAN与其他植物PAN氨基酸的多序列比对

  Figure 2 Amino acid alignment of CmPAN and other plant PANs

  彩色阴影:具有50%以上相似性的氨基酸序列;红色横线:碱性亮氨酸拉链保守区;红色星号:高度保守的氨基酸位点;红色虚线:碱性区;蓝色横线:亮氨酸拉链区;黄色框:核定位信号;黑色双横线:谷氨酰胺丰富区域;黑色三角形:谷氨酰胺残基位点;绿色框:D亚族特征区

  Color shading:Over 50%similarity in amino acid sequence;Red line:Basic leucine zipper area;Red asterisk:Highly conserved amino acid residues;Red dotted line:Basic region;Blue line:Leucine zipper area;Yellow frame:Nuclear localization signal;Black double line:Glutamine rich areas;Black triangle:Glutamine residue sites;Green frame:D subgroup feature area

  图3 CmPAN与拟南芥碱性亮氨酸拉链 (bZIP) 家族D亚族成员的系统进化树分析Figure 3 Phylogenetic analysis of CmPAN and basic leucine zipper (bZIP) subgroup D of

  Figure 3 Phylogenetic analysis of CmPAN and basic leucine zipper (bZIP) subgroup D of A.thaliana
图3 CmPAN与拟南芥碱性亮氨酸拉链 (bZIP) 家族D亚族成员的系统进化树分析Figure 3 Phylogenetic analysis of CmPAN and basic leucine zipper (bZIP) subgroup D of

  进化树由软件MEGA 6.06生成, 分枝上的数值表示各分枝间的分歧度, 比例尺指示分枝的长度

  The phylogenetic tree file was produced by MEGA 6.06 with bootstrap values indicating the divergence of each branch and the scale indicating branch length

  2.2.3 固有无序化分析

  蛋白质的固有无序化特性是反映蛋白质功能的重要指标 (周小东, 沈富兵, 2013) 。将怀黄菊CmPAN和拟南芥AtPAN的氨基酸序列进行折叠的无序化分析, 结果显示, CmPAN氨基酸序列存在4个无序化区域, 共有169个无序化氨基酸, 最大的无序化区域由129个氨基酸组成, 无序化比例为38.7%;AtPAN氨基酸序列中存在7个无序化区域, 由188个氨基酸残基组成, 其中112个氨基酸残基组成了最大的无序化区域, 无序化比例为41.6%。上述结果提示, 怀黄菊CmPAN无序化程度小于拟南芥AtPAN, 但其最大的无序化区域比拟南芥AtPAN多18个氨基酸 (图5) 。因此, 怀黄菊CmPAN功能可能有别于拟南芥, 为进一步研究怀黄菊CmPAN的无序化区域结构与功能之间的关系提供了依据。

  2.3 CmPAN基因表达分析

  2.3.1 CmPAN基因在怀黄菊中的组织特异性表达分析

  利用qRT-PCR方法检测CmPAN基因在怀黄菊不同器官的相对表达量, 结果表明, CmPAN在怀黄菊各器官均有表达, 其中茎和花中的表达量显着性高于根和叶 (P<0.05) (图6) , 提示该基因可能在茎和花的发育中具有重要作用。

  2.3.2 CmPAN基因在怀黄菊花发育不同时期的表达分析

  在花发育4个时期的qRT-PCR分析显示, CmPAN在现蕾期和透色期的表达量较高, 在初花期和盛花期的表达量显着下降 (P<0.05) (图7) 。上述结果提示, CmPAN基因可能在花发育的初期发挥重要作用。

  图4 CmPAN二级结构
图4 CmPAN二级结构

  Figure 4 Secondary structure of CmPAN

  竖线从长到短依次为α-螺旋 (蓝色) 、折叠延伸链 (红色) 、β-转角 (绿色) 和无规则卷曲 (紫色)

  The lines from long to short represent alpha helix (blue) , extended strand (red) , beta turn (green) , and random coil (purple) , respectively

  图5 CmPAN和AtPAN的折叠状态预测
图5 CmPAN和AtPAN的折叠状态预测

  Figure 5 Prediction of folding state of CmPAN and AtPAN

  2.3.3 CmPAN基因在怀黄菊不同花器官的表达分析

  在怀黄菊盛花期的不同花器官中, CmPAN表达量高低依次为:管状花瓣>管状花雄蕊>舌状花瓣>舌状花心皮>花托 (图8) 。上述结果提示CmPAN基因可能与怀黄菊管状花瓣及其雄蕊的发育密切相关。

  图6 CmPAN基因在怀黄菊不同器官的表达分析
图6 CmPAN基因在怀黄菊不同器官的表达分析

  Figure 6 Expression analysis of CmPAN gene in different organs of Huaihuang

  不同小写字母表示经邓肯氏新复极差法检验在0.05水平差异显着;内参基因:CmUBI;n=3;下同

  Different lowercase letters indicate significant difference at0.05 level by Duncan's new multiple range test;Reference gene:CmUBI;n=3;The same below

  图7 CmPAN基因在怀黄菊花发育不同时期的表达分析
图7 CmPAN基因在怀黄菊花发育不同时期的表达分析

  Figure 7 Expression analysis of CmPAN in different stages of Huaihuang flower development

  3 讨论

  PAN是植物中控制花器官数目的重要转录因子, 而怀黄菊的价值主要体现在其花器官上, 集药用、食用及观赏于一体。本研究利用同源克隆及RACE扩增的方法从怀黄菊叶片中分离出CmPAN基因的全长cDNA序列, 并进行了生物信息学分析。结果显示, 怀黄菊CmPAN氨基酸序列与其他植物PAN氨基酸序列有很高的一致性, 并且具有PAN蛋白的所有特征结构域, 即bZIP (α-螺旋组成) 及其D亚族特征区序列Yx2RL[RQ]ALSS[LS]W (谷氨酰胺丰富区) 。该序列与拟南芥D亚族成员AtPAN的亲缘关系最近, 因此予以命名。另外, 生物信息学分析显示CmPAN蛋白为亲水性蛋白, 不含信号肽和跨膜区, 预测其亚细胞定位于细胞核, 在氨基酸序列第165~196位存在核定位信号, 这些特征均符合其作为转录因子的结构特点。

  研究表明, 在真核生物中, 大部分蛋白都有稳定的、匀称的结构, 但是大约三分之一蛋白质却没有稳定的结构, 这些蛋白被称为固有无序蛋白 (intrinsically disordered protein, IDP) (Fink, 2005;刘国宝, 2011) 。IDP蛋白的结构以无序形式存在。但与受体结合后可发生折叠, 形成有序的结构, 并且无序化区域在与不同受体结合后所形成的结构不同, 从而广泛参与信号传递、DNA转录、细胞分裂和蛋白质聚集等重要的生理与病理过程 (李冉辉, 2013) 。固有无序化蛋白质广泛存在, 而且特定蛋白质无序化的特性也是蛋白质研究的一个新的内容 (Schlessinger, Punta, 2007;庄静等, 2008) 。本研究通过对怀黄菊的CmPAN和拟南芥AtPAN进行无序化分析发现, 怀黄菊CmPAN无序化程度整体略小于拟南芥AtPAN, 但其最大的无序化区域比拟南芥AtPAN多18个氨基酸, 为进一步研究怀黄菊CmPAN蛋白的无序化区域结构与功能之间的关系提供了基础资料。

  图8 CmPAN基因在怀黄菊不同花器官中的表达分析
图8 CmPAN基因在怀黄菊不同花器官中的表达分析

  Figure 8 Expression analysis of CmPAN in different floral organs of Huaihuang

  目前, PAN的功能主要在模式植物拟南芥中的研究较为透彻, 在其他植物中的研究鲜有报道。PAN基因表达调控花器官的数目, 拟南芥pan突变体影响前3轮花器官的数目, 其萼片和花瓣均由4枚变成5枚, 雄蕊数目由6枚变成5枚, 心皮数目不变, 也不改变相应分生组织的大小 (Running, Meyerowitz, 1996;Chuang et al., 1999) 。Chuang等 (1999) 通过免疫组织化学及原位杂交分析PAN在拟南芥中的时空表达模式, 发现PAN在营养生长和生殖生长期间的顶端分生组织、幼嫩的叶原基、四轮花器官原基及发育中的花瓣、雄蕊和胚珠原基中高表达, 发育后期花瓣原基中PAN表达减弱, 胚珠原基中几乎检测不到PAN表达, 说明PAN表达与花器官的起始密切相关。另外, 在拟南芥中, 花干细胞存在于幼嫩的花蕾中, 形成固定的花器官之后消失, 而PAN通过活化同源异型基因AGMOUS (AG) 间接促进WUSCHEL (WUS) 基因的抑制。WUS能够在精确的时间抑制干细胞基因的表达, 因此PAN表达在调节花干细胞终止过程中也发挥着重要作用 (Das et al., 2009;Maier et al., 2009) 。本研究发现, CmPAN在怀黄菊茎和花的发育中、花发育初期及管状花的花瓣和雄蕊发育中可能具有重要作用, 具体的调控机理有待进一步研究。

  4 结论

  本研究从怀黄菊中克隆获得全长cDNA序列, 属于bZIP转录因子D亚族成员, 与拟南芥中调控花发育的AtPAN基因高度同源, 因此命名为CmPAN。对CmPAN进行基因表达分析显示, CmPAN在怀黄菊各器官均有表达, 在茎和花中的表达量显着性高于根和叶;在现蕾期和透色期的表达量较高, 在初花期和盛花期的表达量显着下降;在盛花期不同花器官中, CmPAN表达趋势为:管状花瓣>管状花雄蕊>舌状花瓣>舌状花心皮>花托。上述结果提示, CmPAN可能在怀黄菊花发育初期、管状花的花瓣和雄蕊发育中具有调控作用。

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