小麥抗旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因TaMyb2s的克隆及功能驗證.pdf

1、干旱缺水是影響世界糧食生產(chǎn)的最主要限制因子之一，它不僅限制了作物的種植區(qū)域，還嚴重影響作物的產(chǎn)量。挖掘、利用優(yōu)異抗旱基因資源，改良作物抗旱性是提高作物產(chǎn)量的重要手段。近年來大量的研究從轉(zhuǎn)錄調(diào)控水平揭示了植物抗旱的機理，轉(zhuǎn)錄因子在抗旱過程中的作用已成為目前研究的熱點。 為了深入研究小麥響應(yīng)干旱的分子機制，本研究以強抗旱小麥品種旱選10號為試驗材料，分離了小麥轉(zhuǎn)錄因子TaMyb2的三種cDNA序列，對三者的進化關(guān)系、表達模式和功能進

2、行了分析，主要結(jié)果包括如下： 1.在普通小麥中分離到轉(zhuǎn)錄因子TaMyb2的3種全長cDNA序列，分別命名為TaMyb2-Ⅰ、TaMyb2-ⅡTaMyb2-Ⅲ．勿序列，三者編碼蛋白具有很高的同源性，任意兩者之間同源性均高于95％，僅在激活域和C末端區(qū)域存在較大的差異；蛋白比對和聚類分析結(jié)果表明，三者均具有R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的特性，與大麥HvMYB4和水稻Osmyb4的同源性最高，而HvMYB4、Osmyb4均與抗旱抗寒性有關(guān)

3、；cDNA核酸序列聚類分析表明TaMyb2的三種類型與小麥的三個基因組A、B、D沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系。 2.實時定量PCR檢測表明TaMyb2參與對多種非生物逆境脅迫的應(yīng)答，其表達受滲透、高鹽、低溫和外源-ABA的誘導(dǎo)，在逆境脅迫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起重要的作用。但各自表達模式不盡相同，其中TaMyb2-Ⅲ對PEG處理反應(yīng)最迅速；受低溫脅迫時，TaMyb2-Ⅰ、TaMyb2-Ⅱ和TaMyb2-Ⅲ的表達高峰分別出現(xiàn)在脅迫處理的后、中和前期

4、；在ABA誘導(dǎo)下，TaMyb2-Ⅰ和TaMyb2-Ⅲ表達模式相似，均在12h出現(xiàn)表達高峰，而TaMyb2-Ⅱ的表達高峰出現(xiàn)的較晚；受鹽脅迫時，三者的表達最高峰均出現(xiàn)在3 h，其中TaMyb2-Ⅲ表達量最高。綜合比較三種類型基因在四種脅迫下的表達模式，TaMyb2-Ⅲ基因?qū)Ψ巧锩{迫應(yīng)答最迅速，TaMyb2-Ⅰ次之，而TaMyb2-Ⅱ?qū)δ婢趁{迫的應(yīng)答相對比較遲緩，表達量也低于其他兩種類型。此外，TaMyb2s的三種類型在幼苗期根中的表達量

5、均高于其他時期在葉中的表達水平，TaMyb2-Ⅰ和TaMyb2-Ⅲ在生長后期的表達量降低，而TaMyb2-Ⅱ在拔節(jié)期和挑旗期仍保持較高的表達水平。 3.轉(zhuǎn)TaMyb2基因擬南芥植株在幼苗期比野生型具有較強的耐滲透脅迫能力，幼苗期的轉(zhuǎn)基因植株在ABA脅迫下根的生長速度比野生型快，具有較強的抗ABA脅迫能力；成株期轉(zhuǎn)基因植株比野生型耐干旱和鹽脅迫能力強，說明TaMyb2基因能夠增強植物的抗旱和耐鹽能力。 本文的研究結(jié)果表明：