Page 66 - 《广西植物》2023年第6期

１ ０ ５ ２ 广 西 植 物 ４３ 卷
ｈｏｍｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＤＮＡＭＡＮ ａｎｄ ＭＥＧＡ ｓｏｆｔｗａｒｅｓ. Ｉｎ
ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ＡＢＰ ｇｅｎｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｑＲＴ￣ＰＣＲ ｍｅｔｈｏｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) ＡＢＰ ｇｅｎｅ ｏｆ Ｉ. ｕｌｉｇｉｎｏｓａ ｗａｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｃｌｏｎｅｄꎬ ｗｈｏｓｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗａｓ ６２７ ｂｐꎬ ｅｎｃｏｄｉｎｇ
２０８ ａａꎬ ａｎｄ ｎａｍｅｄ ＩｕＡＢＰ. Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｎｃｏｄｅｄ ｂｙ ＡＢＰ ｇｅｎｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｃｕｐｉｎ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ
ｐｒｏｔｅｉｎｓ. (２) Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｉｔｓ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｉｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｏｆ ＡＢＰ ｇｅｎｅ ｏｆ Ｉ. ｕｌｉｇｉｎｏｓａ
ｒｅａｃｈｅｄ ７１％ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ Ｉ. ｇｌａｎｄｕｌｉｆｅｒａꎬ Ｒｏｓｅ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｎｉｈｏｔ ｅｓｃｕｌｅｎｔａ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｉｔ ｗａｓ
ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ＩｕＡＢＰ ａｎｄ Ｉｍｐａｔｉｅｎｓ ｇｌａｎｄｕｌｉｆｅｒａ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ａ ｂｒａｎｃｈꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｌｏｓｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ. (３) ｑＲＴ￣
ＰＣＲ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＩｕＡＢＰ ｗｅｒｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｂｏｔｈ ｔｈｒｅｅ ｓｔａｇｅｓ ａｎｄ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｓｐｕｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ
Ｉ. ｕｌｉｇｉｎｏｓａ. Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｕｒꎬ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＩｕＡＢＰ ｉｎ ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｈａｄ ａ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｄｅｃｌｉｎｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ
ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｉｓｉｎｇ ｕｐ ｌａｔｅｒꎬ ａｎｄ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｂｌｏｏｍｉｎｇ ｓｔａｇｅꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ
ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｕｒ ｃｕｐ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＩｕＡＢＰ ｇｅｎｅ ｉｎ ｓｐｕｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｉｍｐａｔｉｅｎｓ ｕｌｉｇｉｎｏｓａꎬ ｓｐｕｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ ＡＢＰ ｇｅｎｅꎬ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｉｎｇꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ

花距是植物进化的结果ꎬ它不仅能提高植物 及 ＢＥＨ 对花距的细胞分裂与伸长也起重要作用ꎮ
的传粉效率和繁殖成功率( 童祯开等ꎬ２０２２) ꎬ还 ＡＢＰ(ａｕｘｉｎ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ) 是 一 种 生 长 素 受

造成某些植物发育谱系的迅速多样化( Ｈｏｄｇｅｓ ＆ 体ꎬ包括 ＡＢＰⅠ、ＡＢＰⅡ、ＡＢＰⅢꎬ以及生长素运输
Ａｒｎｏｌｄꎬ １９９５) ꎬ 成 为 调 节 生 物 入 侵 的 重 要 性 状 抑制剂 ＮＰＡ 的结合蛋白 ４ 类ꎬ在植物体内广泛分

( Ｖｅｒｖｏｏｒｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１) ꎮ 开展植物花距的研究ꎬ 布ꎮ ＡＢＰ 基因参与质膜上生长素的响应过程ꎬ还
不仅能够判断物种形成和进化的机制ꎬ还能更加 参与调控细胞扩增、细胞扩张以及细胞周期等快

了解植物与传粉者个体之间的相互作用( Ｈｏｄｇｅｓ 速反应( 乔麟轶等ꎬ２０１２)ꎮ 研究发现ꎬＡＢＰ１ 基因
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００３ꎻ Ｆｅｒｎáｎｄｅｚ￣Ｍａｚｕｅｃｏｓ ＆ Ｇｌｏｖｅｒꎬ 在苎麻的幼茎和芽中大量表达ꎻＡＢＰ１ 基因在玉米
２０１７) ꎮ Ｐｕｚｅｙ 等(２０１１) 对耧斗菜花距组织和细 幼苗中表达较高ꎬ而在根内的表达较低ꎻ在烟草植
胞水平进行观测ꎬ结果表明耧斗菜花距的伸长生 物细胞生长比较活跃的时期ꎬＡＢＰ１ 基因的表达量
长主 要 依 赖 于 细 胞 的 各 向 异 性 扩 张ꎮ Ｍａｃｋ 和 极高ꎬ而在细胞快结束分化时的表达较低ꎬ并且
Ｄａｖｉｓ(２０１５) 对红排草( Ｃｅｎｔｒａｎｔｈｕｓ ｒｕｂｅｒ) 的研究 ＡＢＰ 基因在细胞中不同位置的分布存在较大的差
也发现其花距的伸长主要是通过表皮细胞的各 异(高启祥等ꎬ２００１ꎻ黄妤等ꎬ２００８)ꎮ ＡＢＰ 基因不
向异性生长ꎮ 然而ꎬＴｓａｉ 等(２０１８) 对两种天竺葵属 仅具有在植物生长较快的组织器官中表达量较高
植物(Ｐｅｌａｒｇｏｎｉｕｍ ｉｏｎｉｄｉｆｌｏｒｕｍ 和 Ｐ. ｏｄｏｒａｔｉｓｓｉｍｕｍ) 的特点ꎬ还能介导生长素诱导的细胞扩张ꎬ进而调
的花距研究发现ꎬ花托生长速度的加快和发育时 控植株大小ꎮ 在烟草中ꎬ诱导拟南芥 ＡＢＰ１ 基因过
间的 延 长 是 花 距 形 成 的 主 要 原 因ꎻ Ｃｕｌｌｅｎ 等 表达能够促进叶表皮细胞的扩张ꎬ组成型 ＡＢＰ１ 基
(２０１８)认为细胞分裂是柳穿鱼属( Ｌｉｎａｒｉａ) 花距长 因在玉米或烟草的悬浮细胞中ꎬ过表达 ＡＢＰ１ 基因
度变化的主要原因ꎬ这与植物花距的伸长主要是 能够正向调节细胞尺寸( Ｊｏｎｅｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９８)ꎮ 此
通过细胞各向异性实现的观点形成鲜明对比ꎮ 此 外ꎬ对拟南芥组织叶片中的 ＡＢＰ１ 进行下调ꎬ能导
外ꎬ研究还发现某些调控细胞分裂和伸长的基因 致细胞的体积缩小(Ｂｒａｕｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８)ꎻ而当拟南
也参与了花距发育的调控ꎬ如在耧斗菜花距杯中 芥胚中的 ＡＢＰ１ 基因缺失后ꎬ胚内细胞不能正常扩
表达 量 较 高 的 ＴＣＰ、 ＡＲＦ６ / ８ 和 ＢＥＨ 基 因ꎬ 通 过 张且细胞直径均等(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１)ꎮ 由此发现
ＶＩＧＳ 病毒对其进行沉默后ꎬ花距杯内的细胞分裂 ＡＢＰ１ 基因在植物细胞分裂、细胞体积增大及分生
与细胞扩张的平衡被扰乱ꎬ最终导致花距变短并 组织伸长方面具有重要意义ꎮ

且向内弯曲生长( Ｙａｎｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻＺｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ 滇 水 金 凤 ( Ｉｍｐａｔｉｅｎｓ ｕｌｉｇｉｎｏｓａ) 是 凤 仙 花 科
２０２０ꎻＳｔｅｐｈａｎｉｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 综上表明ꎬ植物花 (Ｂａｌｓａｍｉｎａｃｅａｅ)凤仙花属( Ｉｍｐａｔｉｅｎｓ) 的一年或多
距的伸长生长不仅依赖于细胞分裂与细胞各向异 年生植物ꎬ具有分布广、生长快、生物量大、周年开
性的扩张ꎬ而且花距发育相关基因 ＡＢＰ、ＴＣＰ、ＡＲＦ 花、抗逆性强等特点ꎬ全草可入药ꎬ也可用于染指