毛果楊PtrMYB-like基因的功能研究.pdf

1、MYB轉(zhuǎn)錄因子廣泛存在于所有的真核生物中，其家族成員數(shù)量龐大、功能多樣化。在植物中，MYB家族進(jìn)行了有選擇地進(jìn)化擴(kuò)增，尤其以R2R3-MYB類(lèi)型的成員數(shù)目最多。R2R3-MYB類(lèi)型成員參與許多植物特有的生物學(xué)過(guò)程中，包括初生和次生代謝、細(xì)胞形態(tài)發(fā)生、組織器官發(fā)育、生物和非生物脅迫等。苯丙烷代謝是植物次生代謝的重要途徑，從苯基丙氨酸產(chǎn)生的次級(jí)代謝物如單體木質(zhì)醇、黃酮類(lèi)化合物、酚酸等直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。目前，許多研究集中在R2RR3-M

2、YB類(lèi)型成員調(diào)控某一種次級(jí)代謝物（如木質(zhì)素或花青素）的合成途徑，而對(duì)于植物中僅含有一個(gè)結(jié)構(gòu)域的MYB-related蛋白的功能缺乏系統(tǒng)深入地研究。本研究從毛果楊中鑒定了一個(gè)PtrMYB-like基因，其在花青素和次生壁合成途徑中扮演著雙重角色。主要研究結(jié)果如下:
　　毛果楊PtrMYB-like基因Locus Name為Potri.015G069000，含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子，全長(zhǎng)CDS序列包含954個(gè)核苷酸、編碼318個(gè)氨基

3、酸。同源性檢索發(fā)現(xiàn)，在擬南芥、小麥、大豆等物種中都存在其同源基因。結(jié)構(gòu)域分析顯示，這些基因在進(jìn)化上具有高度的保守性。
　　定量PCR結(jié)果顯示，毛果楊PtrMYB-Bke基因表達(dá)在所有組織中，其中在木質(zhì)部、形成層、韌皮部、幼葉、老葉和葉柄高豐度表達(dá)，在根和頂芽的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平比較低;PtrMYB-like基因在第1～4莖節(jié)的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平逐漸升高，在第5～10莖節(jié)均有不同程度的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。
　　構(gòu)建CaMV35S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的PtrM

4、YB-like融合綠色熒光蛋白GFP的融合載體，并轉(zhuǎn)化擬南芥。通過(guò)觀察轉(zhuǎn)基因擬南芥根部的GFP熒光信號(hào)，發(fā)現(xiàn)PtrMYB-like蛋白定位于細(xì)胞核。
　　通過(guò)觀察表型，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)PtrMYB-like基因擬南芥的4d苗出現(xiàn)花青素積累表型，花青素生物合成途徑中結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄水平均不同程度地增強(qiáng)，說(shuō)明Ptr MYB-like基因調(diào)控整個(gè)花青素合成途徑。此外，轉(zhuǎn)PtrMYB-like基因擬南芥的25d苗出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢表型，其木質(zhì)部纖