文献类型： 中文期刊

作者： 齐香玉 ¹ ; 李新茹 ¹ ; 陈双双 ¹ ; 冯景 ¹ ; 陈慧杰 ¹ ; 刘欣童 ¹ ; 金玉妍 ¹ ; 邓衍明 ¹ ;

作者机构： 1.江苏省农业科学院休闲农业研究所

关键词： 茉莉花;FLA基因家族;表达分析;JsFLA2;功能分析

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 017 期

页码： 3516-3530

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】茉莉花的生殖障碍十分严重，种质创新工作长期受阻。类成束阿拉伯半乳糖蛋白（fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs）在植物生殖发育过程中起着重要作用。通过对茉莉花FLA基因家族进行全基因组鉴定与分析，研究其基本特性及表达模式，为深入解析JsFLAs在茉莉花生殖发育中的生物学功能提供理论依据。【方法】利用HMMER 3.0软件在茉莉花全基因组中筛选鉴定FLA基因家族成员，并通过Smart和CD-Search进一步验证；利用ExPASy、SignalP 5.0、big-PI Plant Predictor、NetNGlyc-1.0和Plant-mPLoc等网站分析JsFLAs的理化性质及亚细胞定位；利用MEGA、TBtools、MEME、PlantCARE等对JsFLAs进行系统进化树构建、基因染色体定位、基因结构分析、蛋白保守基序分析及其启动子顺式作用元件预测；利用转录组数据分析JsFLAs在授粉后不同时间的柱头和不同发育阶段花中的表达特征；采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测JsFLA2在茉莉花不同组织中的表达特性，并通过瞬时转化烟草叶片试验分析其亚细胞定位；最后，通过异源转化拟南芥验证JsFLA2的生物学功能。【结果】在茉莉花全基因组中共鉴定出24个JsFLAs，命名为JsFLA1—JsFLA24，其蛋白包含159—515个氨基酸残基，分子量为17.02—56.34 kDa，等电点为4.20—9.69；所有成员均含有1—2个类成束蛋白结构域、1—2个AGP糖基化位点和1个糖基化磷脂酰肌醇锚定位点，其中19个成员含有信号肽；除JsFLA5位于细胞核外，其余成员均位于细胞膜；茉莉花FLAs蛋白可分为4个亚类，且蛋白保守基序在各组中相对保守；JsFLAs不均匀地分布在11条染色体上；JsFLAs含0—3个内含子及1—3个外显子；21个JsFLAs在授粉后不同时间的柱头表达，20个JsFLAs在不同发育阶段的花中表达；JsFLAs启动子含有生长发育元件、植物激素响应元件和非生物胁迫响应元件等。此外，具有显著差异表达的JsFLA2编码405个氨基酸，与油橄榄OeFLA1亲缘关系最近，在花中表达量最高，定位于细胞膜。异源转化拟南芥结果显示，转基因株系表现出花粉活力降低、种子数减少和角果变短等严重的结实障碍。【结论】在茉莉花中鉴定出24个FLA基因家族成员，明确了JsFLA2与茉莉花的花粉育性密切相关。