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研究论文 PETALOSA TOE 型直系同源基因突变导致系统发育远的真双子叶植物出现显性重花表型

重瓣花表型因其在各种植物中的吸引力而被人类所选择，并且对观赏植物市场具有巨大的商业价值。在本研究中，我们调查了康乃馨、矮牵牛和玫瑰中显性重瓣花性状的遗传决定因素，并鉴定了 TARGET OF EAT (TOE) 型基因的突变等位基因，其特征是 miR172 靶序列和编码蛋白质 C 末端部分的破坏。尽管这些真双子叶植物之间存在系统发育距离，它们在白垩纪早期分化，但携带这些突变的直系同源基因都属于单个 TOE 型亚组，我们将其命名为 PETALOSA (PET)。同源性搜索使我们能够在其他各种物种中鉴定出 PET 序列。为了证实自然突变的结果，我们使用 CrispR-Cas9 在烟草 PET 基因的 miR172 靶位点内诱导病变，这导致了多余花瓣状结构的形成。本研究描述了具有经济价值的观赏物种中的 pet 等位基因，并提供了关于识别和改造 PET 基因以获得不同植物中理想的重花特性的可能性的证据。