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月季是世界范围内最具经济价值的观赏作物,被广泛地应用于庭院观赏、切花和盆花生产以及化妆品行业的香精提取。花瓣是花朵的主要观赏器官,其数量和排列方式决定了花朵的形态,决定了月季花朵的基本观赏品质。生长素作为调节植物生长和发育的主要因子,在影响植物花器官的发育中发挥重要作用。生长素运输载体PILS参与了调控生长素依赖的植物生长和器官的形成。本研究旨在探讨PILS基因在月季花器官发育中的作用,阐明PILS参与月季花器官发育的调节机理。为了明确月季花器官的发育进程,首先通过形态观察确定了花器官发育的各个时期。结合5个不同月季花朵转录组数据库,发现大量的PILS家族成员转录本,序列分析与比对表明它们构成了 6个RhPILS基因。通过RT-qPCR检测,筛选得到一个PILS基因,RU10743,与其它RhPILS基因相比,RU10743的表达谱与花器官发育进程紧密相关且表达水平最高。克隆得到RU10743基因全长,并命名为RhPILS1。为了研究RhPILS1在月季花器官发育过程中的作用,建立了适用于花朵发育早期相关基因功能验证的组培苗VIGS体系,该体系沉默效率在36%左右。利用VIGS技术在月季组培苗中沉默RhPILS1,与对照相比,沉默植株的花朵花瓣数目明显减少,同时雄蕊数目增加,但花瓣与雄蕊的总数差异不明显,表明RhPILS1参与了月季花器官的发育调控,影响了花瓣和雄蕊之间的同源异型转变。与对照相比,沉默样本中自由生长素含量显著降低,生长素响应基因ARFs和AUX/IAA的表达量表现出显著变化,表明RhPILS1沉默影响了花瓣中的生长素响应。进一步检测了调控月季花瓣数目的RhAGAMOUS基因在RhPILS1沉默样本中的表达,结果表明沉默花瓣中有极高水平的RhAG,表明RhPILS1沉默提升了RhAG的表达水平并引起RhAG在花器官ABC模型中第二轮中的表达。PLACE分析发现,RhAG启动子中含有生长素响应因子结合元件,表明RhAG基因的转录可能受到生长素的调节。综上所述,RhPILS1调节月季花器官的发育。花器官分化发育过程中,RhPILS1蛋白调节花蕾中自由生长素的含量及生长素响应相关转录因子的表达。RhPILS1蛋白调节的生长素响应以某种方式调控了RhAG的表达,控制雄蕊与花瓣之间的同源转变。RhPILS1调节的生长素响应对RhAG的表达调控机制还有待进一步研究。