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花瓣的生长受到众多因素的影响,本实验室前期研究发现赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)能拮抗调控非洲菊花瓣的生长,并通过转录组和表达谱分析筛选得到10个候选转录因子基因,GhCYC5和GhMYB73是其中两个,为了研究GhCYC5和GhMYB73的功能,本研究将其异源转化到拟南芥中进行功能研究,取得了以下研究结果: 1.构建35S∷ GhCYC5∷EGFP和35S∷GhMYB73∷ EGFP载体并转化拟南芥,获得阳性纯合子后观察GhCYC5和GhMYB73的亚细胞定位,发现二者均定位于细胞核中,表明GhCYC5和GhMYB73很可能是转录因子。 2.构建35S∷GhCYC5和35S∷GhMYB73超表达载体并转化拟南芥,发现GhCYC5超表达植株的叶片与花瓣生长受到严重抑制,其T2代种子严重致死;hMYB73超表达植株在T1代就出现严重致死,生长大多停留在幼苗期,不能完成整个生命历程。 3.构建pER8∷GhCYC5和pER8∷GhMYB73诱导超表达载体并转化拟南芥,发现诱导超表达GhCYC5后花瓣表型与35S∷GhCYC5的表型一致,进一步证明GhCYC5抑制花瓣的生长,另外,诱导超表达GhCYC5对植株幼苗的生长也有严重的抑制作用,幼苗小且不能长出真叶和根;诱导超表达GhMYB73后花瓣表型与GhCYC5的情况相似,也会抑制植株幼苗的生长,幼苗能长真叶和根,真叶的对数与野生型一致,但植株非常小,植株的生长停留在幼苗期。 4.对诱导超表达植株施加外源GA和ABA合成抑制剂氟啶酮(Fluridone,Flu)处理,发现GA和Flu能部分恢复诱导超表达植株的表型,从恢复程度推测GhCYC5和GhMYB73可能参与到GA的信号途径中,检测GA和ABA途径相关基因的表达情况后发现,GhCYC5和GhMYB73的超表达所引起的基因变化情况有较多的相似点,如在pER8∷GhCYC5和pER8∷GhMYB73植株中GA信号途径的AtRGL2都显著上调,ABA信号途径的AtAREB1都显著下调,暗示GhCYC5和GhMYB73可能有相似的功能,但二者下游的与细胞生长相关的结构基因变化情况差异较大,大部分下游基因在pER8∷GhCYC5植株中下调而在pER8∷ GhMYB73植株中保持不变,说明GhCYC5和GhMYB73可能有不同的作用方式。 上述研究结果表明,GhCYC5可能直接影响与细胞生长相关基因的表达从而影响细胞的生长,或通过GA或ABA信号途径来影响与细胞生长相关基因的表达,最终影响花瓣的生长;GhMYB73可能通过参与GA与ABA信号途径来影响与GhCYC5不同的下游结构基因的表达,或通过其它途径影响细胞的生长,最终影响花瓣的生长。