Page 55 - 《广西植物》2024年第2期
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Ｇｕｉｈａｉａ Ｆｅｂ. ２０２４ꎬ ４４(２): ２５７－２６６
ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２２０４００２
李童ꎬ 王月莹ꎬ 赵惠恩ꎬ ２０２４. 绣球‘杜丽’ＡＰ３ 基因克隆与基因编辑载体构建 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４４(２): ２５７－２６６.
ＬＩ Ｔꎬ ＷＡＮＧ ＹＹꎬ ＺＨＡＯ ＨＥꎬ ２０２４. ＡＰ３ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｇｅｎｅ￣ｅｄｉｔｉｎｇ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒａｎｇｅａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ ‘Ｄｏｏｌｅｙ’
[Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４４(２): ２５７－２６６.
绣球‘杜丽’ＡＰ３ 基因克隆与基因编辑载体构建
李 童ꎬ 王月莹ꎬ 赵惠恩 ∗
( 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室ꎬ 林木花卉遗传育种教育部重点实验室ꎬ 国家花卉工程
技术研究中心ꎬ 城乡生态环境北京实验室ꎬ 北京林业大学 园林学院ꎬ 北京 １０００８３ )
摘 要: 绣球 (Ｈｙｄｒａｎｇｅａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ) 是以花序为主要观赏部位的园林植物ꎬ多用作切花装饰和景观营造ꎬ
在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培ꎮ 为探究 ＡＰ３ 基因在绣球花萼形成过程中的功能ꎬ加快重瓣绣球新品种培育进
程ꎬ该研究以绣球‘杜丽’为材料ꎬ克隆其 ＭＡＤＳ￣ｂｏｘ Ｂ 类基因 ＨｍＡＰ３ꎬ并结合生物信息学方法预测基因功
能ꎻ根据 ＨｍＡＰ３ 序列信息ꎬ筛选出高特异性编辑靶点并构建 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 基因编辑载体ꎬ通过农杆菌转化
法将载体整合到绣球基因组中ꎮ 结果表明:(１) 克隆到 １ 段 ＨｍＡＰ３ 基因的 ｃＤＮＡ 序列ꎬ其序列全长 ５４６ ｂｐꎬ
共编码 １８１ 个氨基酸ꎬ测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为 １００％ꎬ与拟南芥 ＡｔＡＰ３ 相似度为
５８.８％ꎮ (２)不同属植物 ＡＰ３ 氨基酸序列差异较大ꎬ在同属不同物种中ꎬＡＰ３ 蛋白主要结构较为保守ꎬ仅在
少数基序上存在差异ꎮ (３)在 ＨｍＡＰ３ 中共鉴定到 ２ 个高特异性靶点ꎬ并成功构建 ２ 个单靶点 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９
基因编辑载体ꎮ (４)该研究共获得 ５ 株基因组内含有 Ｃａｓ９ 序列的抗性芽ꎬ但其靶点均未突变ꎬ在抗性芽中
没有检测到 Ｃａｓ９ 表达ꎮ 该研究探讨了 ＡＰ３ 基因在重瓣绣球育种中的价值ꎬ对绣球的 ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ 基因编
辑技术进行了初探ꎬ为绣球优良品种繁育工作奠定了基础ꎮ
关键词: 绣球ꎬ ＭＡＤＳ￣ｂｏｘ 家族ꎬ ＡＰ３ꎬ ＣＲＩＳＰＲ / Ｃａｓ９ꎬ 载体构建
中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２４)０２￣０２５７￣１０
ＡＰ３ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｇｅｎｅ￣ｅｄｉｔｉｎｇ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｏｆ Ｈｙｄｒａｎｇｅａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ ‘Ｄｏｏｌｅｙ’
ＬＩ Ｔｏｎｇꎬ ＷＡＮＧ Ｙｕｅｙｉｎｇꎬ ＺＨＡＯ Ｈｕｉｅｎ ∗
( Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ Ｐｌａｎｔｓ Ｇｅｒｍｐｌａｓｍ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ＆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｒｅｅｄｉｎｇꎬ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｉｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｔｒｅｅｓ
ａｎｄ Ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ Ｐｌａｎｔｓ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｆｌｏｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｕｒｂａｎ ａｎｄ
Ｒｕｒａｌ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｈｙｄｒａｎｇｅａ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌａ ｉｓ ａ ｇａｒｄｅｎ ｐｌａｎｔ ｗｉｄｅｌｙ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｉｎ Ａｓｉａꎬ Ａｍｅｒｉｃａꎬ ａｎｄ Ｅｕｒｏｐｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ
ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｓ ｍａｉｎ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅ. Ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｃｒｅａｔｉｏｎ. Ｔｏ
收稿日期: ２０２２－０５－２０
基金项目: 国家林业和草原局引进国际先进林业科学技术项目(２０１５－４－１５)ꎮ
第一作者: 李童(１９９７－)ꎬ硕士ꎬ主要从事花卉物种质资源创新与育种研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)１３０５１８６５８５８＠１６３.ｃｏｍꎮ
∗
通信作者: 赵惠恩ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为花卉种质资源创新与育种ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈａｏｈｕｉｅｎ＠ｂｊｆｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
