铁皮石斛SEP3基因的生物信息学分析及敲除载体的构建

黄 鑫，师凯辉，胡 凇，田英男，冯 垒，韩欣妤，孙 博，王义琴，王冬梅，何 玲, 朱永平，和凤美

(云南农业大学园林园艺学院，昆明 650201)

MADS-box基因是一类序列特异的调节基因家族，在植物生长发育和信号传导过程中起着重要的作用。SEP类基因作为参与调控植物生长发育功能的一类基因，也属于MADS-box基因的一员。一开始，学者们对关于花器官形成的研究，总结出了经典的ABC模型，换而言之，就是花器官的形成主要与A、B和C 3类功能基因相关，而随着SEP类基因功能的揭示，ABC模型升级为ABCE模型，即每一轮花器官的发育都需要E类基因的参与，而E类基因中的SEP1/2/3是研究者在拟南芥中发现的，并且可以与ABCE 4类功能基因一起参与花器官的发育和调控。目前研究者研究了拟南芥（Arabidopsis thaliana）、桃（Amygdalus persica）、金钗石斛（Dendrobium nobile）、芦笋（Asparagus officinalis）和绿竹（Dendrocalamopsis oldhami）等植物中SEP3基因的表达和相关功能[6-10]。

铁皮石斛是兰科石斛属多年生草本植物，其不仅仅具有很高的药用价值，同时还具有一定的观赏价值，然而由于铁皮石斛繁殖难、种植难、品种单一，野生资源因过度采挖而逐渐枯竭，市场品质良莠不齐，加上育种目标不明确、育种技术研究滞后等，导致铁皮石斛产业发展缓慢[11]。因此，对培育铁皮石斛优质新品种具有重大意义。

目前对与铁皮石斛的研究主要集中于其药理分析、快繁体系等方面，而有关花型发育方面的研究几乎没有。本研究通过对铁皮石斛SEP3基因的生物信息学分析及利用 CRISPR/Cas9技术构建出铁皮石斛的SEP3敲除载体并进行了遗传转化，以期为进一步研究SEP3基因在铁皮石斛花朵发育中的功能及创造优质品种奠定基础。……