GhWDS1調控非洲菊花瓣衰老的分子機制研究

《GhWDS1調控非洲菊花瓣衰老的分子機制研究》是依託華南師範大學，由孫姝蘭擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：GhWDS1調控非洲菊花瓣衰老的分子機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫姝蘭
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

花瓣衰老是觀賞品質的決定因素之一，延遲花瓣衰老在園藝花卉上具有重要的經濟價值。目前，對乙烯敏感型花瓣衰老的研究比較深入，而對於乙烯不敏感型花瓣衰老的研究相對滯後。非洲菊是世界五大鮮切花之一，其花瓣衰老屬於乙烯不敏感型。我們的前期工作發現擬南芥WDS1是葉片衰老的一個重要調控因子，通過同源搜尋克隆了非洲菊同源基因GhWDS1。通過分析其表達模式發現，GhWDS1很可能參與非洲菊舌狀花花瓣的衰老。本研究擬開展GhWDS1在非洲菊花瓣衰老中的功能研究，並對其下游調控基因進行分析，探索乙烯不敏感型花瓣衰老的機制，研究也能夠為非洲菊觀賞品質的改良提供新的基因資源。

結題摘要

非洲菊花瓣衰老速度是其觀賞品質的決定因素之一，延遲花瓣衰老在園藝花卉上具有重要的經濟價值。本項目組前期研究發現，擬南芥AtWDS1是葉片衰老的一個重要調控因子，我們同源搜尋並克隆了非洲菊同源基因GhWDS1。通過分析其表達模式發現，GhWDS1可能參與非洲菊舌狀花花瓣的衰老。在此基礎上，本項目按照研究計畫書，開展相關研究，取得的主要結果如下：1. GhWDS1定位於細胞核，在擬南芥野生型和wds1突變體中分別異源超表達GhWDS1基因，結果表明非洲菊GhWDS1基因與擬南芥AtWDS1功能不同，不參與到擬南芥葉片衰老過程中。2. 建立了非洲菊離體花瓣培養體系，發現培養皿培養S4期離體舌狀花花瓣的衰老過程與大田裡非洲菊舌狀花花瓣自然衰老過程更加接近，後續非洲菊花瓣的瞬時超表達實驗採用培養皿培養S4期舌狀花花瓣。3. 通過在非洲菊舌狀花VIGS沉默以及瞬時超表達GhWDS1實驗初步確認GhWDS1可能抑制非洲菊花瓣衰老。4.利用酵母雙雜交方法從非洲菊cDNA文庫中篩選與GhWDS1相互作用的蛋白，經比對後獲得多個與GhWDS1具有潛在相互作用的蛋白。酵母雙雜交以及雙分子螢光互補實驗結果進一步確認，GhRPT2a與GhWDS1在體外和體內均存在相互作用。其中GhRPT2a異源超表達擬南芥後可以促進擬南芥葉片衰老和花色素苷的積累，並且GhRPT2a超表達植株表現出嚴重矮化和花著生位置發生改變的性狀。另外篩選到屬於TCP轉錄因子家族的成員TCP7，推測TCP7也有可能參與GhWDS1調控非洲菊花瓣衰老的過程。5.獲得全長為 2102bp 的 GhWDS1 啟動子序列。綜合上述研究結果，初步勾畫了GhWDS1調控非洲菊花瓣衰老的潛在機理。本研究將進一步探究GhWDS1在非洲菊花瓣衰老中的功能和繼續通過酵母單/雙雜交篩選GhWDS1的互作蛋白，為深入研究非洲菊GhWDS1在花瓣衰老調控網路中的作用提供更多線索，並豐富對WD-repeat蛋白在植物花瓣衰老中功能的認識，也為非洲菊觀賞品質的改良提供新的基因資源和理論依據，對於推動花卉產業化具有十分重要的現實意義。