园艺学报 ›› 2017, Vol. 44 ›› Issue (11): 2150-2162.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0129
温立柱,孙 霞,任 红,樊红梅,于媛媛,郭芸珲,郑成淑*
WEN Lizhu,SUN Xia,REN Hong,FAN Hongmei,YU Yuanyuan,GUO Yunhui,and ZHENG Chengshu*
摘要:
从杭白菊(Chrysanthemum morifolium‘Hangbaiju’)中克隆了4 个细胞壁松弛和伸展相关的
木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因,分别命名为CmXTH1、CmXTH2、CmXTH3 和CmXTH4,序列分析表
明其编码的氨基酸序列N 端都含有23 ~ 30 个氨基酸组成的信号肽区域和保守的催化活性位点DE(I/L)
DEFLG 以及紧邻的N(R/A)T 组成的N 端糖基化位点,CmXTH1/2/3 的C 端均含有4 个保守的半胱氨
酸残基,CmXTH1/2/3/4 蛋白的相似度为66.2%。系统进化分析结果表明,CmXTH1/2/3 属于XTH 家族Ⅰ
组,CmXTH4 属于Ⅱ组。实时荧光定量结果表明:(1)菊花CmXTH1/2/3/4 在根、茎、叶和花蕾中均有表
达。CmXTH1 在根中表达量较高,CmXTH2/3 在茎中表达量较高,CmXTH4 在花蕾中表达量最高。(2)
CmXTH1/2/3/4 在花序不同部位表达量有差异,CmXTH1/4 在舌状花中表达量最高,CmXTH2/3 在筒状花
中表达量较高。(3)CmXTH1/2/3/4 在舌状花不同发育阶段表达量差异显著,CmXTH1/2 在盛花期表达量
最高,CmXTH3 在衰老期表达量最高,CmXTH4 在初开期表达量最高。病毒诱导基因沉默结果表明,
CmXTH1/2/3/4 沉默系的花序直径和舌状花长度与对照相比均有所减小,其中CmXTH4 沉默系减小最大,
分别减小了25.67%和10.42%,舌状花花瓣表皮细胞与对照相比明显变小,影响了舌状花花瓣的伸长;
CmXTH2 沉默系的筒状花雄蕊长度和CmXTH4 沉默系的花萼直径分别与对照相比显著减小。这表明菊花
CmXTH1/2/3/4 基因参与了花序的开放,促进了舌状花花瓣的伸长,对于菊花的花序增大具有重要作用。