荠菜雌蕊调控转录因子SPT基因的克隆与拟南芥遗传转化

张莉芳，杨正修，张学文，龙炎杏，赵 燕

（湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128）

植物雌蕊发育相关基因的表达及其调控研究是植物发育生物学研究领域的热点。近年来，通过Ac／Ds、T－DNA插入等方法获得的拟南芥雌蕊发育异常突变体不断增加，为雌蕊发育过程及其调控的研究提供了丰富的材料，并取得了一些重要的研究成果［1］。雌蕊的发育最初是心皮的形成，ABCDE模型中相关C与E类基因共同作用是心皮发育必要的条件，而这些基因编码的产物绝大多数都存在MADS保守区域，同时具有调控其他基因转录表达的能力。Alvarez等［2］发现，拟南芥心皮发育主要受SPATULA（SPT），CRABS CLAW（CRC）及AGAMOUS（AG）基因的控制。

在植物花器官发育的过程中，SPATULA是第一个被发现并起重要作用的基因，其编码一个bHLH的转录因子。Alvarez等［2］通过研究发现，拟南芥spt突变体与野生型比较其心皮变窄变短。Heisler等通过原位杂交技术证实SPT在花的分生组织顶部开始表达，其分生组织随后发育成雌蕊原基，SPT的表达也达到最高［3］。随着进一步发育成隔膜、柱头、花柱和输送管直至开花前，均可在隔膜、柱头上检测到SPT的表达，甚至在角果瓣上仍有表达［4］。Alvarez等［2］在拟南芥中发现SPT功能的缺少会导致隔膜及顶端心皮融合缺陷，影响柱头组织的发育及传输束的丧失，说明SPT在植物整个雌蕊发育过程中是必不可少的。

荠菜（Capsella bursa－pastoris）与拟南芥（Arabidopsis thaliana）同为十字花科植物，两者的生长习性与植株形态具有很大的相似性，但它们在心皮形态上存在显著差异，荠菜为三角形的短角果（silicle），而拟南芥为长柱形的长角果（silique）。……