园艺学报 ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (10): 2117-2127.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0766
殷小雨1,2, 何国仁3, 毕蒙蒙2, 唐玉超2, 郝春莲1,2, 渠雨潇2, 郝泽慧4, 徐雷锋2, 胡凤荣1,*(), 杨盼盼2,*(
), 明军2,*(
)
收稿日期:
2023-05-19
修回日期:
2023-10-13
出版日期:
2023-10-25
发布日期:
2023-10-30
通讯作者:
*(E-mail:mingjun@caas.cn,yangpanpan@caas.cn,hufengrong2003@sina.com)
基金资助:
YIN Xiaoyu1,2, HE Guoren3, BI Mengmeng2, TANG Yuchao2, HAO Chunlian1,2, QU Yuxiao2, HAO Zehui4, XU Leifeng2, HU Fengrong1,*(), YANG Panpan2,*(
), MING Jun2,*(
)
Received:
2023-05-19
Revised:
2023-10-13
Published:
2023-10-25
Online:
2023-10-30
Contact:
*(E-mail:mingjun@caas.cn,yangpanpan@caas.cn,hufengrong2003@sina.com)
摘要:
以卷丹(Lilium lancifolium)为试材,克隆了1个LBD转录因子基因,命名为LlLBD18(GenBank序列号ON455210)。其开放阅读框为684 bp,编码227个氨基酸,含有1个典型的LOB结构域。进化树分析发现LlLBD18与姜(Zingiber officinale)ZoLBD18的亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示LlLBD18定位于细胞质和细胞核。荧光定量PCR分析表明,LlLBD18在卷丹初生珠芽中表达量最高,其次是根中,在叶片中最低。在珠芽形成过程中,LlLBD18的整体表达情况为先上升后下降再上升,且在珠芽原基启动前期(离体诱导4 d)最高。功能研究发现,在卷丹中过表达LlLBD18可以促进珠芽形成,而沉默LlLBD18后的珠芽形成受到显著抑制,表明LlLBD18在卷丹珠芽形成中起正向调节作用。
殷小雨, 何国仁, 毕蒙蒙, 唐玉超, 郝春莲, 渠雨潇, 郝泽慧, 徐雷锋, 胡凤荣, 杨盼盼, 明军. 卷丹侧生器官边界域基因LlLBD18的克隆和功能分析[J]. 园艺学报, 2023, 50(10): 2117-2127.
YIN Xiaoyu, HE Guoren, BI Mengmeng, TANG Yuchao, HAO Chunlian, QU Yuxiao, HAO Zehui, XU Leifeng, HU Fengrong, YANG Panpan, MING Jun. Cloning and Functional Analysis of LlLBD18 in Lilium lancifolium[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2023, 50(10): 2117-2127.
用途 Usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|---|
全长克隆Full length cloning | LBD18-F | ATGAGCTGCAGTACGAGC |
LBD18-R | TCACCTAGAGACAGGAGGAGTA | |
实时荧光定量PCR Quantitative real-time PCR | q-LBD18-F | TCCTGTGTATGGATGTGTTGC |
q-LBD18-R | AAGCGGCTGTCGGAATTGAA | |
亚细胞定位Subcellular localization | 2300-LBD18-F | tggagaggacagggtacccgggATGAGCTGCAGTACGAGCAG |
2300-LBD18-R | ccatggtactagtgtcgactctagaCCTAGAGACAGGAGGAGTATCCAG | |
过表达试验Overexpression experiment | 3301-LBD18-F | cggtacccggggatcctctagaATGAGCTGCAGTACGAGCAG |
3301-LBD18-R | acgacggccagtgccaagcttTCACCTAGAGACAGGAGGAG | |
VIGS沉默试验VIGS silence experiment | TRV2-LBD18-F | gtgagtaaggttaccgaattcCCTAGAGCTACCATCTCCTCC |
TRV2-LBD18-R | tccccatggaggccttctagaTCACCTAGAGACAGGAGGAG |
表1 本研究中的引物序列
Table 1 Primer sequences in this study
用途 Usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|---|
全长克隆Full length cloning | LBD18-F | ATGAGCTGCAGTACGAGC |
LBD18-R | TCACCTAGAGACAGGAGGAGTA | |
实时荧光定量PCR Quantitative real-time PCR | q-LBD18-F | TCCTGTGTATGGATGTGTTGC |
q-LBD18-R | AAGCGGCTGTCGGAATTGAA | |
亚细胞定位Subcellular localization | 2300-LBD18-F | tggagaggacagggtacccgggATGAGCTGCAGTACGAGCAG |
2300-LBD18-R | ccatggtactagtgtcgactctagaCCTAGAGACAGGAGGAGTATCCAG | |
过表达试验Overexpression experiment | 3301-LBD18-F | cggtacccggggatcctctagaATGAGCTGCAGTACGAGCAG |
3301-LBD18-R | acgacggccagtgccaagcttTCACCTAGAGACAGGAGGAG | |
VIGS沉默试验VIGS silence experiment | TRV2-LBD18-F | gtgagtaaggttaccgaattcCCTAGAGCTACCATCTCCTCC |
TRV2-LBD18-R | tccccatggaggccttctagaTCACCTAGAGACAGGAGGAG |
图2 卷丹与拟南芥LBD18序列比对 红色框中为LOB结构域的主要组成部分,红色三角形为高度保守的氨基酸。
Fig. 2 Sequence alignment of LBD18 from Lilium lancifolium and Arabidopsis thaliana The red box is the main component of LOB domain,the red triangle is highly conserved amino acids.
图3 卷丹LlLBD18与其他15个物种LBD18的系统进化树 节点处数字表示亲缘关系的远近。
Fig. 3 Phylogenetic tree of LlLBD18 and LBD18 from other 15 species The numbers at node represent the distance of the kinship.
图5 LlLBD18在卷丹不同组织(A)和珠芽形成过程中(B)的表达模式 不同小写字母表示在P < 0.05水平差异显著。
Fig. 5 The expression analysis of LlLBD18 in different tissues (A) and during bulbil formation (B) in Llium lancifolium Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05.
图6 卷丹LlLBD18瞬时过表达(A ~ C)和VIGS沉默(D ~ F)植株叶腋表型、珠芽诱导率和基因相对表达量 对照为pCAMBIA-3301空载处理,OE为pCAMBIA-3301-LlLBD18处理;TRV为空载处理,TRV::LlLBD18为瞬时沉默处理。 不同大写字母表示在P < 0.01水平差异显著。
Fig. 6 Leaf axil phenotype, bulbil induction rate, and relative expression of LlLBD18 transient overexpression(A-C)and VIGS silencing(D-F)plants in Lilium lancifolium Control was treated with pCAMBIA-3301 and OE was treated with pCAMBIA-3301-LlLBD18. TRV was empty vector treatment and TRV::LlLBD18 was transient silencing treatment. Different capital letters indicate significant difference at the level of P < 0.01.
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