绣球花扩展蛋白基因家族全基因组鉴定及其在萼片发育中的调控机制研究

本研究针对绣球花(Hydrangea macrophylla)萼片发育的分子调控机制这一科学问题，来自未知机构的研究人员通过基因组与转录组分析，系统鉴定了26个扩展蛋白基因(EXPs)并划分为EXPA/EXPB/EXLA/EXLB四个亚家族，发现HmEXPA4/15/17与观赏性萼片发育显著相关，并鉴定出HmCIB1等5个潜在转录调控因子，为解析绣球花独特萼片形态建成的分子机制奠定基础。

　　

绣球花(Hydrangea macrophylla)以其绚丽多彩的花序闻名于世，有趣的是其观赏价值主要来自萼片而非花瓣。扩展蛋白(expansin, EXP)作为细胞壁松弛关键因子，在花朵开放过程中举足轻重，但它们在绣球花萼片发育中的调控网络仍属未解之谜。

最新研究基于全基因组和转录组数据，在绣球花中鉴定出26个EXP基因，系统进化分析将其划分为EXPA、EXPB、EXLA和EXLB四个经典亚家族。跨物种比较显示，这些基因的结构特征和保守基序呈现出显著的进化保守性。启动子分析揭示，这些EXP基因上游主要包含四类顺式(cis-)调控元件：非生物胁迫响应、环境应答、植物激素响应以及转录因子结合位点。

研究特别发现，HmEXPA₄、HmEXPA₁₅和HmEXPA₁₇在装饰性花朵的萼片发育过程中表现活跃。通过调控网络预测，HmCIB1、HmPIF₈、HmIAA₁₄、HmIAA₁₆和HmHB₁等五个转录因子可能作为上游调控分子参与这些EXP基因的表达调控。这项研究不仅绘制了绣球花EXP基因家族的完整图谱，更为揭示萼片形态建成的分子机制提供了全新视角，对观赏植物花器官发育研究具有重要启示意义。