在前面工作的基础上,利用RT-PCR和组织原位杂交的技术研究金粟兰中发现的CsAP1、CsAP3、CsPI、CsAG和CsSEP3等5个重要的MADS-box基因的表达式样,利用PAUP、MEGA、PHYLIP和PAML等分析软件重建进化历史并检测各基因中可能存在的异常进化现象(如dN/dS值的变化等),利用转基因技术和遗传学的分析方法研究上述各基因的功能,进而探讨金粟兰类植物中花发育的机理、各主要功能基因间的关系以及花被缺失的原因等问题。
本项目在前面工作的基础上,研究了金粟兰中CsAP1、CsAP3、CsPI、CsAG和CsSEP3等5个MADS-box基因的表达、功能和进化。组织原位杂交的结果表明,这5个基因的表达范围比它们在核心真双子叶植物中的同源基因更为广泛。分子进化分析的结果表明,除CsAP3外,其余4个基因均受到较强的净化选择的作用。由于CsAP3在序列结构上存在缺陷,我们对其进行了重点研究。发现CsAP3与拟南芥中的AP3基因在功能上已经有了明显区别,二者不能替代;C末端提前出现的终止密码子并不是导致CsAP3功能变化的主要原因;CsAP3和AP3在功能上的差异主要源于结构上比较保守的M区和K区。本项目获得了一批有重要意义的新结果和新发现,部分结果已经发表在The Plant Journal、Molecular Phylogenetics and Evolution和Journal of Integrative Plant Biology等国际知名刊物上。本项目的研究结果不仅为阐明金粟兰类植物花部结构的发育和演化问题的奠定了基础,还为探讨被子植物中普遍存在的花被缺失问题提供了新思路。