怀黄菊CmPAN基因的克隆与表达分析

Cloning and Expression Analysis of CmPAN Gene in Chrysanthemum morifolium cv.Huaihuang

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摘要怀菊花(Chrysanthemum morifolium)是著名的四大怀药之一,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48.265kD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.