牡丹TCP基因家族鉴定及TCP15a功能分析

doi:10.11983/CBB25005

植物学报 ›› 2026, Vol. 61 ›› Issue (1): 37-52.DOI: 10.11983/CBB25005 cstr: 32102.14.CBB25005

牡丹TCP基因家族鉴定及TCP15a功能分析

韩新蕊¹^,², 袁欣², 高杰², 王亮生³, 王晓晖⁴, 贾文庆¹, 符真珠², 张和臣²

¹ 河南科技学院新乡 453003 ¹ 河南科技学院，新乡　453003
² 河南省农业科学院园艺研究所郑州 450002 ² 河南省农业科学院园艺研究所，郑州　450002
³ 中国科学院植物研究所北京 100093 ³ 中国科学院植物研究所，北京　100093
⁴ 洛阳市农林科学院洛阳 471026 ⁴ 洛阳市农林科学院，洛阳　471026

收稿日期:2025-01-15 接受日期:2025-03-18 出版日期:2026-01-10 发布日期:2025-03-18
作者简介:
^* 通讯作者简介　 贾文庆（1979-），男，河南周口人，博士，教授。主要研究方向：观赏植物栽培生理及生物技术。E-mail：jiawq2012@126.com；
符真珠（1982-），女，河南信阳人，博士，副研究员。主要从事观赏植物花色形成及组培快繁相关机理研究。E-mail：pearlgh2005@163.com；
张和臣（1979-），男，河南濮阳人，博士，研究员。主要从事观赏植物花瓣呈色机理及分子设计育种研究。E-mail：zhc5128@126.com
（责任编辑：朱亚娜）
所有作者均声明不存在利益冲突
基金资助:
国家自然科学基金(32030095); 河南省联合基金(242301420128); 河南省农业科学院创新团队(2024TD36); 河南省科技攻关项目(242102110269); 中央引导计划(Z20241471128)

Identification of TCP Gene Family and Functional Analysis of TCP15a of Tree Peony

Xinrui Han¹^,², Xin Yuan², Jie Gao², Liangsheng Wang³, Xiaohui Wang⁴, Wenqing Jia¹, Zhenzhu Fu², Hechen Zhang²

¹ Henan Institute of Science and Technology Xinxiang 453003 China ¹ Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China
² Horticultural Research Institute Henan Academy of Agricultural Sciences Zhengzhou 450002 China ² Horticultural Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China
³ Institute of Botany Chinese Academy of Sciences Beijing 100093 China ³ Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China
⁴ Luoyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences Luoyang 471026 China ⁴ Luoyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Luoyang 471026, China

Received:2025-01-15 Accepted:2025-03-18 Online:2026-01-10 Published:2025-03-18
About author:
^* Authors for correspondence. E-mail: jiawq2012@126.com;
pearlgh2005@163.com;
zhc5128@126.com
The authors declare that there is no conflict of interests

摘要/Abstract

摘要： 为探明TCP转录因子家族在牡丹（Paeonia × suffruticosa）花瓣呈色过程中的作用，为牡丹花色改良和分子育种提供候选基因，对牡丹TCP家族基因进行鉴定和生物信息学分析，并对可能参与花色调控的基因TCP13和TCP15a进行功能分析。结果表明，在3个牡丹基因组中共鉴定出26个TCP家族成员，分为2个亚族3个亚类，不规则分布在5条染色体上；不同成员的理化性质和基因结构存在差异，但均含有TCP保守结构域。在矮牵牛（Petunia hybrida）花瓣中瞬时表达TCP13和TCP15a，发现TCP13对MYB57诱导的紫色表型无明显作用，而TCP15a可显著抑制该表型；荧光定量PCR分析表明，TCP15a可以显著抑制MYB57诱导浸染的花瓣组织内花青素苷合成酶基因CHSa、DFR和ANS的表达。进一步通过蛋白互作鉴定发现，TCP15a与MBW蛋白复合体成员WD40-1和WD40-2互作。TCP15a通过与MYB57竞争与WD40的相互作用，影响MBW复合体的形成，进而抑制MYB57对花青素苷合成酶基因的调控作用。研究结果为阐明牡丹TCP家族基因功能奠定理论基础，为牡丹花色定向育种提供了有价值的线索。

中图分类号:

韩新蕊, 袁欣, 高杰, 王亮生, 王晓晖, 贾文庆, 符真珠, 张和臣. 牡丹TCP基因家族鉴定及TCP15a功能分析. 植物学报, 2026, 61(1): 37-52.

Xinrui Han, Xin Yuan, Jie Gao, Liangsheng Wang, Xiaohui Wang, Wenqing Jia, Zhenzhu Fu, Hechen Zhang. Identification of TCP Gene Family and Functional Analysis of TCP15a of Tree Peony. Chinese Bulletin of Botany, 2026, 61(1): 37-52.

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图/表 10

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Gene	Forward primer sequence（5′–3′）	Reverse primer sequence（5′–3′）
CHSa	CAACTAGTGGTGTGGACATGCC	CACCAGCAAAGCAACCTTGTT
CHI	TCTCCTCCAGTGTCCGTTACTAAA	ACTTCCCTTCTATCTCCAGACCTC
F3′H	AGCTGGACGTAGGATTTGTG	ATGGATCAGCCCGTTGTAAG
F3′5′H	ATAGGCGTTTACTCGAATCCG	TGGTGTAGAAGGGTGTTTTCG
DFR	CCCCTAGTTTAATCACTGCCC	GACCATCTTAGCCACATCGTAG
ANS	TCTTCCATTGTGCTTTCCCTG	GTTGCTGGAGTGTAGTCAGTAG
RT	CAGGGCTTCCTTTCTTTCTTGTCT	TCCCCTTGTCTTTCACTCTTTCC
MT2	GCAGCGAGCTTTATGGGTCTT	TGAGCTTTAGGAACATCGATAGAAAC
MF1+MF2	CTTTTGGCTACTGCTCTTGCATT	CTCTGTCCGGATCAATCGCTAT
GST	GGTGACCAAGAGAAAGTGTTTGC	GCTGGGATAGACACTGCTTCA
actin	AGCCAACAGAGAGAAGATGACCCA	ACACCATCACCAGAGTCCAACACA

Gene	Forward primer sequence（5′–3′）	Reverse primer sequence（5′–3′）
CHSa	CAACTAGTGGTGTGGACATGCC	CACCAGCAAAGCAACCTTGTT
CHI	TCTCCTCCAGTGTCCGTTACTAAA	ACTTCCCTTCTATCTCCAGACCTC
F3′H	AGCTGGACGTAGGATTTGTG	ATGGATCAGCCCGTTGTAAG
F3′5′H	ATAGGCGTTTACTCGAATCCG	TGGTGTAGAAGGGTGTTTTCG
DFR	CCCCTAGTTTAATCACTGCCC	GACCATCTTAGCCACATCGTAG
ANS	TCTTCCATTGTGCTTTCCCTG	GTTGCTGGAGTGTAGTCAGTAG
RT	CAGGGCTTCCTTTCTTTCTTGTCT	TCCCCTTGTCTTTCACTCTTTCC
MT2	GCAGCGAGCTTTATGGGTCTT	TGAGCTTTAGGAACATCGATAGAAAC
MF1+MF2	CTTTTGGCTACTGCTCTTGCATT	CTCTGTCCGGATCAATCGCTAT
GST	GGTGACCAAGAGAAAGTGTTTGC	GCTGGGATAGACACTGCTTCA
actin	AGCCAACAGAGAGAAGATGACCCA	ACACCATCACCAGAGTCCAACACA

Gene name	Gene ID	Gene ID	Gene ID	Protein length（aa）	pI	Molecular weight（kDa）	Conserved domains
TCP1	Pos.gene11379	PL-2G122130.1	Psu.T.00000087.1	339，339，307	9.02，8.92，9.59	37.75，37.89，33.98	TCP superfamily
TCP2	Pos.gene53232	PL-4G132790.1	Psu.T.00000478.1	503，465，464	9.02，7.16，7.14	54.83，50.50，50.20	TCP2
TCP3	Pos.gene72619	PL-2G273790.1	Psu.T.00034421.1	473，473，530	5.83，5.78，7.2	51.69，51.73，58.39	TCP superfamily
TCP5a	Pos.gene3141	/	/	134，/，/	9.51，/，/	15.49，/，/	TCP2 superfamily
TCP5b	Pos.gene3142	/	/	83，/，/	10.06，/，/	9.79，/，/	TCP2 superfamily
TCP7a	Pos.gene49570	/	/	267，/，/	9.64，/，/	29.89，/，/	TCP superfamily
TCP7b	/	/	Psu.T.00012308.1	/，/，107	/，/，9.88	/，/，12.16	TCP superfamily
TCP8	Pos.gene73497	PL-5G111400.1	/	203，217，/	8.33，7.66，/	21.94，23.23，/	TCP superfamily
TCP9a	Pos.gene42145	PL-3G121530.1	/	352，346，/	7.84，8.55，/	37.60，37.16，/	TCP superfamily
TCP9b	/	/	Psu.T.00008119.1	/，/，282	/，/，9.37	/，/，29.99	TCP superfamily
TCP10	/	/	Psu.T.00004485.1	/，/，325	/，/，6.89	/，/，36.38	TCP superfamily
TCP12a	Pos.gene45291	/	/	562，/，/	9.38，/，/	65.01，/，/	TCP
TCP12b	Pos.gene7348	PL-5G147810.1	/	403，270，/	8.08，9.35，/	45.22，30.17，/	TCP
TCP13	Pos.gene72744	PL-2G116620.1	/	729，357，/	6.25，6.9，/	80.39，39.63，/	TCP2 superfamily
TCP14a	/	/	Psu.T.00014829.1	/，/，198	/，/，10.12	/，/，22.30	TCP superfamily
TCP14b	Pos.gene82182	/	/	220，/，/	9.78，/，/	24.15，/，/	TCP superfamily
TCP15a	Pos.gene36892	/	Psu.T.00029341.1	371，/，371	6.67，/，6.67	39.83，/，39.83	TCP
TCP15b	Pos.gene43777	/	/	333，/，/	9.62，/，/	37.23，/，/	TCP
TCP15c	Pos.gene61444	/	Psu.T.00005566.1	543，/，128	5.88，/，11.2	60.73，/，14.38	TCP
TCP15d	Pos.gene27661	PL-1G208530.1	/	356，354，/	7.82，7.82，/	38.31，38.00，/	TCP superfamily
TCP17	Pos.gene78687	PL-UG256570.1	/	440，378，/	9.12，9.36，/	49.28，42.08，/	TCP2 superfamily
TCP18	Pos.gene72830	PL-5G126440.1	Psu.T.00026341.1	507，701，200	6.29，7.55，9.6	55.75，78.12，21.96	TCP superfamily
TCP19	Pos.gene75864	PL-1G133380.1	/	377，377，/	5.26，5.26，/	39.82，39.82，/	TCP superfamily
TCP20	Pos.gene22067	PL-2G301650.1	Psu.T.00007142.1	307，306，309	8.68，8.68，8.68	32.98，32.88，33.24	TCP superfamily
TCP21	pos.gene79130	PL-2G150160.1	Psu.T.00026535.1	261，261，261	9.45，9.45，9.45	27.42，27.36，27.42	TCP superfamily
TCP23	Pos.gene34937	PL-5G204500.1	/	356，356，/	7.91，7.91，/	37.92，37.91，/	TCP

Gene name	Gene ID	Gene ID	Gene ID	Protein length（aa）	pI	Molecular weight（kDa）	Conserved domains
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TCP2	Pos.gene53232	PL-4G132790.1	Psu.T.00000478.1	503，465，464	9.02，7.16，7.14	54.83，50.50，50.20	TCP2
TCP3	Pos.gene72619	PL-2G273790.1	Psu.T.00034421.1	473，473，530	5.83，5.78，7.2	51.69，51.73，58.39	TCP superfamily
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TCP7b	/	/	Psu.T.00012308.1	/，/，107	/，/，9.88	/，/，12.16	TCP superfamily
TCP8	Pos.gene73497	PL-5G111400.1	/	203，217，/	8.33，7.66，/	21.94，23.23，/	TCP superfamily
TCP9a	Pos.gene42145	PL-3G121530.1	/	352，346，/	7.84，8.55，/	37.60，37.16，/	TCP superfamily
TCP9b	/	/	Psu.T.00008119.1	/，/，282	/，/，9.37	/，/，29.99	TCP superfamily
TCP10	/	/	Psu.T.00004485.1	/，/，325	/，/，6.89	/，/，36.38	TCP superfamily
TCP12a	Pos.gene45291	/	/	562，/，/	9.38，/，/	65.01，/，/	TCP
TCP12b	Pos.gene7348	PL-5G147810.1	/	403，270，/	8.08，9.35，/	45.22，30.17，/	TCP
TCP13	Pos.gene72744	PL-2G116620.1	/	729，357，/	6.25，6.9，/	80.39，39.63，/	TCP2 superfamily
TCP14a	/	/	Psu.T.00014829.1	/，/，198	/，/，10.12	/，/，22.30	TCP superfamily
TCP14b	Pos.gene82182	/	/	220，/，/	9.78，/，/	24.15，/，/	TCP superfamily
TCP15a	Pos.gene36892	/	Psu.T.00029341.1	371，/，371	6.67，/，6.67	39.83，/，39.83	TCP
TCP15b	Pos.gene43777	/	/	333，/，/	9.62，/，/	37.23，/，/	TCP
TCP15c	Pos.gene61444	/	Psu.T.00005566.1	543，/，128	5.88，/，11.2	60.73，/，14.38	TCP
TCP15d	Pos.gene27661	PL-1G208530.1	/	356，354，/	7.82，7.82，/	38.31，38.00，/	TCP superfamily
TCP17	Pos.gene78687	PL-UG256570.1	/	440，378，/	9.12，9.36，/	49.28，42.08，/	TCP2 superfamily
TCP18	Pos.gene72830	PL-5G126440.1	Psu.T.00026341.1	507，701，200	6.29，7.55，9.6	55.75，78.12，21.96	TCP superfamily
TCP19	Pos.gene75864	PL-1G133380.1	/	377，377，/	5.26，5.26，/	39.82，39.82，/	TCP superfamily
TCP20	Pos.gene22067	PL-2G301650.1	Psu.T.00007142.1	307，306，309	8.68，8.68，8.68	32.98，32.88，33.24	TCP superfamily
TCP21	pos.gene79130	PL-2G150160.1	Psu.T.00026535.1	261，261，261	9.45，9.45，9.45	27.42，27.36，27.42	TCP superfamily
TCP23	Pos.gene34937	PL-5G204500.1	/	356，356，/	7.91，7.91，/	37.92，37.91，/	TCP

Gene name	Alpha helix（proportion）	Extended strand（proportion）	Beta turn（proportion）	Random coil（proportion）	Subgroup
TCP15a	33（8.89%）	20（5.39%）	5（1.35%）	313（84.37%）	PCF
TCP15b	26（7.81%）	17（5.11%）	3（0.90%）	287（86.19%）
TCP15c	200（36.83%）	94（17.31%）	25（4.60%）	224（41.25%）
TCP15d	41（11.52%）	12（3.37%）	5（1.40%）	298（83.71%）
TCP14a	26（13.13%）	9（4.55%）	2（1.01%）	161（81.31%）
TCP14b	26（11.82%）	12（5.45%）	4（1.82%）	178（80.91%）
TCP23	37（10.39%）	15（4.21%）	8（2.25%）	296（83.15%）
TCP8	53（26.11%）	7（3.45%）	3（1.48%）	140（68.97%）
TCP7a	45（16.85%）	29（10.86%）	10（3.75%）	183（68.54%）
TCP7b	25（23.36%）	8（7.48%）	3（2.80%）	71（66.36%）
TCP21	38（14.56%）	11（4.21%）	2（0.77%）	210（80.46%）
TCP20	38（12.38%）	8（2.61%）	5（1.63%）	256（83.39%）
TCP9a	33（9.38%）	24（6.82%）	6（1.70%）	289（82.10%）
TCP9b	19（6.74%）	19（6.74%）	6（2.13%）	238（84.40%）
TCP19	44（11.67%）	19（5.04%）	7（1.86%）	307（81.43%）
TCP18	143（28.21%）	73（14.40%）	20（3.94%）	271（53.45%）	CYC
TCP12a	193（34.34%）	58（10.32%）	29（5.16%）	282（50.18%）
TCP12b	92（22.83%）	21（5.21%）	4（0.99%）	286（70.97%）
TCP1	85（25.07%）	9（2.65%）	1（0.29%）	244（71.98%）
TCP3	43（9.09%）	16（3.38%）	2（0.42%）	412（87.10%）	CIN
TCP10	42（12.92%）	24（7.38%）	2（0.62%）	257（79.08%）
TCP2	77（15.31%）	29（5.77%）	5（0.99%）	392（77.93%）
TCP13	151（20.71%）	99（13.58%）	27（3.70%）	452（62.00%）
TCP5a	17（12.69%）	8（5.97%）	1（0.75%）	108（80.60%）
TCP5b	19（22.89%）	8（9.64%）	2（2.41%）	54（65.06%）
TCP17	57（12.95%）	30（6.82%）	2（0.45%）	351（79.77%）

牡丹TCP基因家族鉴定及TCP15a功能分析

Identification of TCP Gene Family and Functional Analysis of TCP15a of Tree Peony

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