SEPALLATA (SEP)-Gene sind die pflanzenspezifischen MADS-Box-Gene vom MIKC-Typ, die zu den Klasse-E-Genen im ABCE-Modell der Blütenorganentwicklung gehören.
Die Funktion von SEPs bei der Regulation der Blütenorganentwicklung ist in Pflanzen weit verbreitet. Die Funktion der JcSEP-Gene bei der Regulierung der Blütenentwicklung bleibt jedoch bei Jatropha curcas, einer vielversprechenden Biokraftstoffpflanze, unklar.
In einer Studie veröffentlicht in Pflanzeuntersuchte ein Forschungsteam des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften die Rolle des JcSEP3-Gens bei der Entwicklung der Blütenorgane in der holzigen Pflanze Jatropha curcas.
Die Forscher konstruierten die JcSEP3-überexprimierenden und JcSEP3-RNA-Interferenz (RNAi)-Vektoren, um Jatropha zu transformieren. Positive transgene Pflanzen wurden weiter unter Verwendung von qRT-PCR-Analyse bestätigt.
Sie fanden heraus, dass das überexprimierende JcSEP3 in Blütenstandsknospen abnormale Phänotypen der JcSEP3-überexprimierenden transgenen Pflanzen verursachte, was impliziert, dass JcSEP3 ein wichtiger Regulator bei der Entwicklung von Staubblättern von Jatropha ist.
Um genetische Veränderungen in transgenen Pflanzen auf genomweiter Ebene besser zu verstehen, verglichen die Forscher Transkriptomveränderungen in Blütenständen zwischen JcSEP3-überexprimierenden, JcSEP3-RNAi-transgenen und Wildtyppflanzen.
In den JcSEP3-überexprimierenden transgenen Pflanzen entdeckten sie 25 hochregulierte Gene, die an der Staubbeutel- und Pollenentwicklung beteiligt sind, sowie 12 induzierte Gene in den Signalwegen von Brassinosteroid (BR) und Gibberellin (GA).
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass JcSEP3 direkt oder indirekt die Staubblattentwicklung reguliert, gleichzeitig mit der Regulierung der BR- und GA-Signalwege“, sagte Chen Maosheng von XTBG.
Mei-Li Zhao et al, Ein Ortholog des MADS-Box-Gens SEPALLATA3 reguliert die Staubblattentwicklung in der Holzpflanze Jatropha curcas, Pflanze (2022). DOI: 10.1007/s00425-022-03886-3