解析竹子 APETALA1 基因同源物，揭示其开花调控机制

为探究竹子开花机制，研究人员鉴定 APETALA1 基因同源物，发现其在开花等方面作用，意义重大。

　　竹子属于禾本科（Poaceae）竹亚科（Bambusoideae），有着许多有趣的发育特征，其中就包括开花前漫长的营养生长时期。此前，基于转录组的分析已在开花和营养组织中识别出差异表达的转录本，以此预测具有功能相关性的基因簇。然而，针对单个基因进行特征描述，进而解读其诱导开花的确切作用的研究却十分有限。这主要是由于缺乏足够的基因组资源，不过，随着更多竹子基因组的发布，这一问题近来已得到解决。在这项研究中，研究人员从 5 种已测序的竹子物种（孝顺竹（Bonia amplexicaulis）、瓜多竹（Guadua angustifolia）、圭亚那竹（Raddia guianensis）、宽叶莠竹（Olyra latifolia）、毛竹（Phyllostachys edulis））中鉴定出了 APETALA1 基因的同源物（MADS14、MADS15、MADS18 和 MADS20）。此外，研究人员通过 PCR 扩增、测序，获得了热带竹子（Bambusa tulda）的 APETALA1 同源物，并将其纳入分析，以此拓宽样本范围。通过评估这些同源物与禾本科相关近缘物种的系统发育和共线性关系，研究人员发现，MADS14 和 MADS15 成员之间的关系比 MADS18 和 MADS20 更为密切。对 B. tulda 的 BtMADS14、BtMADS15、BtMADS18 和 BtMADS20 在营养组织和花组织中的转录表达模式分析表明，BtMADS14 和 BtMADS15 可能在花的诱导和分化过程中发挥作用，而 BtMADS18 则可能与种子发育有关。研究预测，共有 24 种蛋白质能与毛竹中 BtMADS14 蛋白的同源物相互作用，其中 8 种是 MADS-box 家族成员。过表达 p35S::BtMADS14 的拟南芥植株比野生型植株提前 8 - 10 天开花，这表明 BtMADS14 可能参与了 B. tulda 的花诱导过程。