番茄SlMYB1R-1基因的克隆和功能研究.pdf

1、MYB轉(zhuǎn)錄因子是植物中重要的一類轉(zhuǎn)錄因子，在植物生長發(fā)育及脅迫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。番茄(Solanum lycopersicum)是對干旱和鹽脅迫敏感作物，番茄SlMYB1R-1基因?qū)儆贛YB-related亞家族。目前，有關(guān)MYB-related亞家族在番茄干旱和鹽脅迫耐受性的報道較少，通過對目的基因的研究，可以對番茄植株在逆境下的生長發(fā)育，及相關(guān)基因的調(diào)控奠定基礎(chǔ)。
　　本論文以Micro-Tom番茄為材料，初步探討SlMYB

2、1R-1基因在響應(yīng)鹽和干旱脅迫的功能。從番茄基因組中分離出SlMYB1R-1基因，通過生物信息學(xué)方法分析SlMYB1R-1基因結(jié)構(gòu)和蛋白功能域，構(gòu)建MYB家族基因的系統(tǒng)進化樹；研究SlMYB1R-1基因的時空表達模式；構(gòu)建SlMYB1R-1基因RNAi干擾載體和超表達載體，轉(zhuǎn)化番茄，獲得轉(zhuǎn)基因株系；通過啟動子原件分析、激素和非生物脅迫處理，分析SlMYB1R-1基因的表達模式；通過表型分析及相關(guān)基因定量檢測，以及對SlMYB1R-1轉(zhuǎn)基

3、因植株可溶性蛋白和MDA的含量測定，初步探究該基因在非生物脅迫中的功能。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?、偻ㄟ^生物信息學(xué)方法分析番茄的基因組，找到SlMYB1R-1基因的cDNA序列，基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)SlMYB1R-1編碼框1523 bp，含有3個外顯子2個內(nèi)含子，編碼302個氨基酸。通過氨基酸序列比對，發(fā)現(xiàn)該基因含有一個保守的MYB重復(fù)序列，屬于MYB-related亞家族。進化分析發(fā)現(xiàn)其與馬鈴薯中的StMYB1R-1同源性較高。

4、
　　②通過對SlMYB1R-1啟動子分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域存在脫落酸、乙烯及許多逆境相關(guān)的響應(yīng)元件。我們分析了SlMYB1R-1基因在非生物脅迫和激素（NaCl、PEG、ABA、Eth、KT、IAA和SA）處理后的響應(yīng)模式，發(fā)現(xiàn)在鹽和干旱脅迫后，在根和葉片兩種組織中SlMYB1R-1基因的表達量顯著上調(diào)，與葉相比根對脅迫響應(yīng)更敏感。在不同激素處理下，發(fā)現(xiàn)目的基因的轉(zhuǎn)錄水平受到Eth和KT的調(diào)控。以上結(jié)果表明目的基因可能參與番茄對激素信

5、號和非生物脅迫的調(diào)控。
　?、蹫榱诉M一步研究SlMYB1R-1基因在番茄生長發(fā)育中的作用，分別取野生型番茄的不同組織，qRT-PCR分析該基因的時空表達模式。結(jié)果顯示，SlMYB1R-1基因在根、莖、葉、花、開花當天、開花后10d、開花后20d、綠果、破色果實、橙色果和紅果組織中均有表達，但在根、葉及開花后10d的表達量較高。
　?、芾肎US染色、qRT-PCR方法對轉(zhuǎn)基因株系進行鑒定，獲得陽性干擾株系。在鹽和干旱脅迫下，

6、轉(zhuǎn)基因株系的種子萌發(fā)率提高、耐旱性提高，與野生型相比轉(zhuǎn)基因植株的葉片較綠植株生長更健康。表明SlMYB1R-1基因可能參與植物的干旱及鹽脅迫響應(yīng)過程。
　　⑤qRT-PCR檢測與非生物脅迫相關(guān)基因的表達（CAT、SOD、GST、POD、LOX和APX），CAT、LOX和PR1這三個基因在RNAi干擾株系中的表達量明顯高于WT。定量結(jié)果說明目的基因可能參與非生物脅迫響應(yīng)。
　　⑥測定RNAi干擾株系在逆境脅迫下的生理指標，發(fā)現(xiàn)