高粱轉(zhuǎn)錄因子SbbHLH1及SbRAP調(diào)控木質(zhì)素合成代謝作用機理的研究.pdf

1、近兩年國際石油市場低迷，但這并不意味著能源危機得到緩解。從長遠來看，煤炭、石油等傳統(tǒng)化石燃料必將耗盡枯竭，因此尋找可持續(xù)的、低排放的新能源成為當今世界各國共同面臨的迫切需要解決的重大問題之一。生物乙醇具有綠色環(huán)保、可再生的優(yōu)點，是一種合適的新一代能源，以木質(zhì)纖維素為生產(chǎn)原料的生物乙醇技術(shù)正日益受到重視。
　　木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)復雜，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3個組成部分，其中用于發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的纖維素被半纖維素與木質(zhì)素緊密包圍，導致利

2、用纖維素物質(zhì)的效率降低。通過基因工程改變木質(zhì)素合成途徑中主要基因的表達來調(diào)控木質(zhì)素的生物合成、降低木質(zhì)素含量、提高纖維素的含量已成為改良生物乙醇生產(chǎn)技術(shù)的可選擇方法之一。本文通過對調(diào)控高粱木質(zhì)素生物合成途徑的轉(zhuǎn)錄因子SbbHLH1以及SbRAP進行研究，了解其在木質(zhì)素生物合成中的功能和作用機制，為今后利用基因工程技術(shù)降低木質(zhì)素含量創(chuàng)造條件。
　　通過前期研究及文獻報道，推測SbbHLH1可能會與其它bHLH形成異二聚體及與WD40

3、蛋白、MYB蛋白等發(fā)生互作，形成蛋白復合體。構(gòu)建酵母雙雜交載體，利用酵母雙雜技術(shù)從木質(zhì)素、花青素等生物合成、調(diào)控基因庫中篩選SbbHLH1互作蛋白，發(fā)現(xiàn)SbbHLH1與AtTT8（bHLH蛋白）、AtPAP1(MYB75)、AtPAP2(MYB90)存在不同程度的互作，而與AtTTG1、AtAN11兩種WD40蛋白未發(fā)生互作，說明SbbHLH1不與這兩種WD40蛋白互作，而與其它bHLH蛋白及MYB蛋白發(fā)生互作。其中AtTT8與AtPA

4、P1/AtPAP2及AtTTG1一起形成BMW蛋白復合體，是調(diào)控花青素生物合成最關(guān)鍵的蛋白復合體，這與在擬南芥中過表達SbbHLH1會導致黃酮類化合物生物合成的其他相關(guān)基因的表達都受到抑制的結(jié)果相關(guān)聯(lián)。AtPAP1(MYB75)在木質(zhì)素生物合成途徑中可能起抑制作用，擬南芥中過表達AtPAP1會導致木質(zhì)素含量降低，SbbHLH1能與它互作，尚不清楚二者結(jié)合會對木質(zhì)素合成起何種作用，這有待于進一步深入研究。
　　SbRAP屬于AP2/