Molecular Characterization and Expression of Ethylene Biosynthetic Genes During Cut Flower Development in Tree Peony (Paeonia suffruticosa) in Response to Ethylene and Functional Analysis of PsACS1 in Arabidopsis thaliana

Wang, S., Xue, J., Ahmadi, N., Holloway, P., Zhu, F., Ren, X. and Zhang, X. 2014. Molecular characterization and expression patterns of PsSVP genes reveal distinct roles in flower bud abortion and flowering in tree peony (Paeonia suffruticosa). Can. J. Plant Sci. 94: 1181–1193. Container culture and flower forcing are used for off-season production of tree peony for the Chinese Spring Festival. Storage of potted tree peony for 10 d at 12°C in a refrigerator before 4°C chilling treatment can help new root growth and promote leaf development. Development from bud swelling to anthesis was divided into nine stages. Some aborted flower buds usually emerge in Stage III. Removal of two to four leaflets in an alternating pattern and applying gibberellic acid 3 (GA3) around the flower bud at Stage III can decrease the flower bud abortion rate and promote flower formation rate. Two MADS-box genes with homology to Arabidopsis SVP, designated PsSVP1 and PsSVP2, which probably caused flower-bud abortion, were isolated by reverse transcription-PCR. Sequence comparison analysis showed that PsSVP was most similar to SVP-like gene in apple. Phylogenetic analysis indicates that PsSVP was evolutionarily close to SVP-like genes from Malus domestica, SVP genes from Cruciferae and SVP-like genes from Vitis vinifera. The qRT-PCR results suggested that expression of PsSVP was high in vegetative growth phase, especially in the leaves of tree peony, and its expression was regulated by GA3. Further analysis showed that more PsSVP transcripted in the aborted flower bud, especially in the buds where leaflets grew well. It was deduced that PsSVP can promote vegetative growth and suppress flowering in tree peony. Thus, it is very important to further investigate PsSVP and decipher the mechanisms of flower-bud abortion to improve forcing culture of tree peony.

Download Full-text

Transcriptome profiling for floral development in reblooming cultivar ‘High Noon’ of Paeonia suffruticosa

Scientific Data ◽

10.1038/s41597-019-0240-1 ◽

2019 ◽

Vol 6 (1) ◽

Author(s):

Yanting Chang ◽

Tao Hu ◽

Wenbo Zhang ◽

Lin Zhou ◽

Yan Wang ◽

...

Keyword(s):

Flower Development ◽

Floral Development ◽

Developmental Stages ◽

Transcriptome Profiling ◽

Full Length ◽

Rna Seq ◽

Paeonia Suffruticosa ◽

Tree Peony ◽

Flower Bud ◽

High Noon

Abstract Tree peony (Paeonia suffruticosa Andrew) is a popular ornamental plant due to its large, fragrant and colorful flowers. The floral development is the most important event in its lifecycle. To explore the mechanism that regulate flower development, we sequenced the flower bud transcriptomes of ‘High Noon’, a reblooming cultivar of P. suffruticosa × P. lutea, using both full-length isoform-sequencing (ISO-seq) and RNA-seq were sequenced. A total of 15.94 Gb raw data were generated in full-length transcriptome sequencing of the 3 floral developmental stages, resulting 0.11 M protein-coding transcripts. Over 457.0 million reads were obtained by RNA-seq in the 3 floral buds. Here, we openly released the full-length transcriptome database of ‘High Noon’ and RNA-seq database of floral development. These databases can provide a fundamental genetic information of tree peony to investigate its transcript structure, variants and evolution. Data will facilitate to deep analyses of the transcriptome for flower development.

Download Full-text

Molecular characterization and expression patterns of PsSVP genes reveal distinct roles in flower bud abortion and flowering in tree peony (Paeonia suffruticosa)

Canadian Journal of Plant Science ◽

10.4141/cjps-2013-360 ◽

2014 ◽

pp. 140519061747002

Author(s):

Shunli Wang ◽

Jingqi Xue ◽

Noorollah Ahmadi ◽

Patricia Holloway ◽

Fuyong Zhu ◽

...

Keyword(s):

Molecular Characterization ◽

Expression Patterns ◽

Paeonia Suffruticosa ◽

Tree Peony ◽

Flower Bud ◽

Flower Bud Abortion

Download Full-text

Selection of Reference Genes for Quantitative Real-Time PCR during Flower Development in Tree Peony (Paeonia suffruticosa Andr.)

Frontiers in Plant Science ◽

10.3389/fpls.2016.00516 ◽

2016 ◽

Vol 7 ◽

Cited By ~ 12

Author(s):

Jian Li ◽

Jigang Han ◽

Yonghong Hu ◽

Ji Yang

Keyword(s):

Real Time ◽

Real Time Pcr ◽

Flower Development ◽

Reference Genes ◽

Quantitative Real Time Pcr ◽

Paeonia Suffruticosa ◽

Tree Peony ◽

Selection Of

Download Full-text

Genome organization, functional analysis of biosynthetic genes and metabolic diversity of triterpenes in legumes

10.12681/eadd/35550 ◽

2013 ◽

Author(s):

Αφροδίτη Κροκιδά

Keyword(s):

Functional Analysis ◽

Arabidopsis Thaliana ◽

Genome Organization ◽

Nicotiana Benthamiana ◽

Lotus Japonicus ◽

Metabolic Diversity ◽

Biosynthetic Genes ◽

Mesorhizobium Loti

Τα τριτερπένια είναι φυτικοί δευτερογενείς μεταβολίτες που προέρχονται από την κυκλοποίηση του 2,3-οξειδοσκουαλενίου από εξειδικευμένα ένζυμα, τις συνθάσες ή κυκλάσες του οξειδοσκουαλενίου. Ο ρόλος της συνθάσης της λουπεόλης, που κωδικοποιείται από το γονίδιο OSC3, καθώς και το προϊόν του, λουπεόλη, διερευνήθηκε σε αναπτυσσόμενες ρίζες και φυμάτια του μοντέλου-ψυχανθούς Lotus japonicus. Τα πρότυπα έκφρασης του γονιδίου OSC3 σε διάφορα αναπτυξιακά στάδια μη μολυσμένων και μολυσμένων ριζών με το συμβιώτη Mesorhizobium loti καθορίστηκαν. Η ιστοειδική έκφραση του γονιδίου OSC3 καθορίστηκε με in situ υβριδισμό. Πραγματοποιήθηκε λειτουργική ανάλυση σε μετασχηματισμένες ρίζες που παρουσίαζαν αποσιώπηση του γονιδίου OSC3. Στις μετασχηματισμένες ρίζες καθορίστηκε η απουσία παραγωγής λουπεόλης με GC-MS. Τα μετασχηματισμένα φυτά παρουσίασαν το φαινότυπο της πιο ταχείας φυματιογένεσης σε σύγκριση με τα φυτά – μάρτυρες. Επιπλέον, η έκφραση του γονιδίου ENOD40, γονίδιο δείκτης της έναρξης σχηματισμού των καταβολών των φυματίων, αυξήθηκε σημαντικά στα μετασχηματισμένα φυτά. Η εξωγενής παροχή λουπεόλης σε αγρίου τύπου φυτά παρείχε επιπλέον ενδείξεις για τον αρνητικό ρυθμιστικό ρόλο της λουπεόλης στην έκφραση του γονιδίου ENOD40. Η βιοσύνθεση της λουπεόλης μπορεί να αποδωθεί αποκλειστικά στο γονίδιο OSC3. Λαμβάνοντας όλα αυτά υπ’όψιν, προτείνεται στη λουπεόλη ένας ρόλος στο σχηματισμό των φυματίων μέσω της ρύθμισης της έκφρασης του γονιδίου ENOD40. Επιπρόσθετα, τα γονίδια που συμμετέχουν σε μονοπάτια βιοσύνθεσης τριτερπενοειδών οργανώνονται σε γονιδιακές συστοιχίες στα φυτά της βρώμης και του Arabidopsis thaliana. Η παρουσία μιας ανάλογης γονιδιακής συστοιχίας στο φυτό L. japonicus ταυτοποιήθηκε. Στη γονιδιωματική περιοχή που εδράζεται το γονίδιο της συνθάσης της β-αμυρίνης, εντοπίστηκαν δύο γονίδια του κυτοχρώματος Ρ450 καθώς και μία ρεδουκτάση. Ο λειτουργικός χαρακτηρισμός της γονιδιακής συστοιχίας πραγματοποιήθηκε με ετερόλογη έκφραση σε φύλλα Nicotiana benthamiana. Μια καινούρια δομή τριτερπενοειδούς, η διυδρολουπεόλη, παράγεται από την συνθάση της β-αμυρίνης. Επιπλέον, ένα καινούριο ένζυμο του κυτοχρώματος Ρ450, το CYP71D353, χαρακτηρίστηκε, το οποίο καταλύει το σχηματισμό του 20-hydroxybetulinic acid μέσω τριών διαδοχικών βημάτων οξείδωσης της διυδρολουπεόλης. Τα πρότυπα έκφρασης των γονιδίων μελετήθηκαν σε διαφορετικές αναπτυξιακές και περιβαλλοντικές συνθήκες. Τα γονίδια της συστοιχίας συν-εκφράζονται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των φυματίων και των ριζών, σε φυτά που υποβληθήκαν σε καταπονήσεις και σε φυτά που αναπτύχθηκαν παρουσία ορμονών. Ο φυσιολογικός ρόλος της γονιδιακής συστοιχίας στη φυματιογένεση και στην φυτική ανάπτυξη μελετήθηκε σε μετασχηματισμένα φυτά με αποσιώπηση. Επιπλέον, αποκαλύφθηκε ένας μηχανισμός επιγενετικής τροποποίησης που πιθανά εμπλέκεται στη ρύθμιση της γονιδιακής συστοιχίας. Μια γονιδιακή συστοιχία που αποτελείται από λειτουργικά συσχετιζόμενα γονίδια εμπλέκεται στη βιοσύνθεση τριτερπενοειδών στα ψυχανθή και πιθανά εμπλέκεται στη φυτική ανάπτυξη.

Download Full-text