梨石細(xì)胞形成相關(guān)HCT基因家族分析及MYB基因克隆表達(dá)研究.pdf

1、石細(xì)胞含量是影響梨果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其主要組成成分木質(zhì)素的形成既受品種遺傳特性影響，同時(shí)也受到栽培措施及環(huán)境因素的影響。本研究利用生物信息學(xué)方法對梨石細(xì)胞形成相關(guān)HCT基因進(jìn)行分析，篩選基因家族中與石細(xì)胞形成相關(guān)的關(guān)鍵基因。同時(shí)，克隆了梨的PbMYB85轉(zhuǎn)錄因子基因，通過與果實(shí)石細(xì)胞性狀的相關(guān)性研究，發(fā)現(xiàn)其可能參與調(diào)控石細(xì)胞合成，并構(gòu)建了該基因的過量表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化煙草，以驗(yàn)證其參與木質(zhì)素合成的調(diào)控作用。本文主要研究結(jié)果如下:

2、>　　1.通過生物信息學(xué)分析方法，在梨全基因組序列中鑒定出82個HCT基因，大部分的HCT基因包含一個或者兩個外顯子，所有的HCT基因都包含保守結(jié)構(gòu)域HXXXD和DFGWG。根據(jù)基因結(jié)構(gòu)特征和進(jìn)化分析，HCT基因家族可以被分為4個亞家族。結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn)，多個HCT基因含有MYB結(jié)合位點(diǎn)。HCT基因家族的擴(kuò)張?jiān)跀M南芥與薔薇科物種分化之前就已經(jīng)發(fā)生，WGD/片段復(fù)制事件在HCT基因家族的擴(kuò)張中起著最重要的作用，同時(shí)串聯(lián)重復(fù)事件和近端復(fù)制、分

3、散復(fù)制事件在HCT基因家族的擴(kuò)張中起著重要的作用。此外，純化選擇在HCT基因家族的進(jìn)化中也發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。通過表達(dá)譜及qRT-PCR分析鑒定出6個HCT基因的表達(dá)與梨石細(xì)胞表達(dá)模式相符，是參與石細(xì)胞合成的重要候選基因。
　　2.根據(jù)QTL區(qū)間定位及表達(dá)分析篩選出可能參與梨果實(shí)石細(xì)胞木質(zhì)素調(diào)控的MYB轉(zhuǎn)錄因子Pbr041889.1，并根據(jù)與擬南芥的同源性將其命名為PbMYB85，其具有MYB轉(zhuǎn)錄因子的典型特征，屬于MYB轉(zhuǎn)錄因子家

4、族。研究表明，梨PbMYB85基因在梨果實(shí)動態(tài)發(fā)育的整個時(shí)期呈現(xiàn)表達(dá)量先增加后降低的趨勢，且與梨果實(shí)中木質(zhì)素及石細(xì)胞含量的變化特征呈正相關(guān)性，推測其可能參與梨果實(shí)石細(xì)胞形成的調(diào)控。
　　3.通過序列擴(kuò)增法，克隆了梨PbMYB85轉(zhuǎn)錄因子cDNA全長，并構(gòu)建了過量表達(dá)載體p CAMBIA1301-PbMYB85，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)入模式植物煙草中，并獲得抗性苗。表達(dá)載體pCAMBIA1301-PbMYB85的成功構(gòu)建及抗性苗的獲得，