基于慈竹轉(zhuǎn)錄組MYB轉(zhuǎn)錄因子克隆及其遺傳轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、慈竹為叢生竹類(lèi)，屬禾本科竹亞科慈竹屬，其纖維含量高，是西南地區(qū)造紙重要原料，但慈竹本身較高的木質(zhì)素含量及冷凍脅迫、土壤干旱等影響，造成慈竹大面積減產(chǎn)。MYB基因在調(diào)控植物次生細(xì)胞壁合成及響應(yīng)各種非生物脅迫中發(fā)揮重要作用。本研究基于慈竹筍轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)，克隆得到2個(gè)MYB基因，并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析、組織表達(dá)模式分析和脅迫誘導(dǎo)表達(dá)分析及過(guò)表達(dá)載體遺傳轉(zhuǎn)化煙草，為通過(guò)基因工程手段提高工業(yè)用竹的抗逆性研究和調(diào)控木質(zhì)素生物合成研究提供理論依據(jù)。

2、主要研究結(jié)果如下：
　　1.從100cm高慈竹筍轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選2條MYB序列，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)引物，以轉(zhuǎn)錄組測(cè)序用慈竹筍cDNA為模板克隆得到2個(gè)MYB全長(zhǎng)基因序列，分別命名為BeMYB1和BeMYB2，序列提交至NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)，其GenBank注冊(cè)號(hào)分別為KJ496128和 KJ496129。
　　2.生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，BeMYB1和BeMYB2基因cDNA全長(zhǎng)序列分別為2061 bp和1142 bp，編碼區(qū)分別為189

3、9 bp（編碼632個(gè)氨基酸)和1017 bp（編碼338個(gè)氨基酸）。慈竹BeMYB1和BeMYB2基因編碼的蛋白均為親水性蛋白，分別具有10個(gè)和12個(gè)磷酸化位點(diǎn)及13個(gè)和5個(gè)賴(lài)氨酸糖基化位點(diǎn)。氨基酸序列分析表明，BeMYB1基因編碼蛋白C端具有一個(gè)MYB結(jié)構(gòu)域，與小麥TaMYB48具有較高的相似性，均具有2個(gè)保守的motif1和motif2基序，屬于MYB相關(guān)蛋白；而慈竹BeMYB2基因編碼蛋白在N端具有2個(gè)MYB結(jié)構(gòu)域，屬于R2R3

4、-MYB蛋白亞族，與毛竹PeMYB2和水稻OsMYB18聚為一支，均具有3個(gè)保守的motif1、motif2和motif3基序。
　　3.采用Real-time PCR技術(shù)對(duì)慈竹MYB基因的組織表達(dá)模式進(jìn)行分析，結(jié)果表明，慈竹BeMYB1和BeMYB2在慈竹筍、葉、莖部位均表達(dá)，屬于組成型表達(dá)，但二者的表達(dá)量均在成熟的組織中較高，BeMYB1主要在莖下部表達(dá)，BeMYB2主要在展開(kāi)葉和未展開(kāi)葉中表達(dá)，而幼嫩的筍中表達(dá)量均很低，且B

5、eMYB2基因在各部位的表達(dá)量較BeMYB1高。
　　4.對(duì)慈竹幼苗進(jìn)行ABA(200μmol?L–1)、NaCl(200 mmol?L–1)、PEG6000(20％)脅迫處理，通過(guò)Real-time PCR技術(shù)對(duì)BeMYB1和BeMYB2基因進(jìn)行脅迫誘導(dǎo)差異性表達(dá)分析。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，短時(shí)間內(nèi)同一種非生物脅迫下，BeMYB2基因的表達(dá)量變化幅度較BeMYB1基因大，尤其是干旱脅迫。因此，推測(cè)BeMYB1和BeMYB2基因可

6、能在應(yīng)答ABA、高鹽脅迫、干旱的脅迫時(shí)發(fā)揮重要作用。
　　5.構(gòu)建了BeMYB1和BeMYB2的植物過(guò)表達(dá)載體pCAMBIA1303-BeMYB1和pCAMBIA1303-BeMYB2，并將pCAMBIA1303-BeMYB1和pCAMBIA1303-BeMYB2載體成功轉(zhuǎn)化煙草，均得到轉(zhuǎn)基因煙草植株。轉(zhuǎn)基因植株的初步分析結(jié)果表明，與 CK相比，pCAMBIA1303-BeMYB1轉(zhuǎn)基因株開(kāi)花延遲、莖桿粗壯、植株較高，木質(zhì)部較寬，