花的发育是由一个复杂的调控网络决定的。AP1类MADS-box基因由于其功能的广泛性在该调控网络中起着重要作用。本项目在申请者已有工作的基础上,研究了AP1类基因的进化历史和分子进化式样,界定了核心真双子叶植物中AP1类基因发生基因重复事件的具体时间;发现了核心真双子叶植物中的euFUL型基因和euAP1型基因中的CAL类基因受到了放松的选择压力。特别是,通过序列比较、系统发育分析、分子进化分析、点突变以及酵母双杂交等手段,重建了AP1和CAL类基因的祖先序列,发现二者在基因重复事件发生之后,编码区的功能分化与个别氨基酸位点的变化密切相关;通过组织原位杂交、genome walking、生物信息学分析、转基因等方法,确定了AP1和CAL在时空表达模式和表达量上的异同,揭示了二者调控区的不同区段对表达模式的贡献,探讨了AP1和CAL表达模式演化过程的分子机制。本项目所取得的研究成果不仅对理解AP1类MADS-box基因的功能和进化以及花发育调控网络的进化非常重要,而且为研究重复基因的功能分化提供了新思路。本项目的部分研究结果已经在SCI刊物Mol. Biol. Evol.上发表。
英文主题词APETALA1; CAULIFLOWER; MADS-box gene; duplicate gene; evolution.