蘋果MdLBD13的基因克隆及其在花青苷合成和硝酸鹽吸收中的作用.pdf

1、Lateral organ boundaries domain(LBD)家族是植物中特有的一類轉(zhuǎn)錄因子。LBD轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控植物頂端分生組織和側(cè)生器官原基的啟動(dòng)以及邊界的建立、植物體內(nèi)激素的積累以及花青苷和硝酸鹽代謝途徑。LBD蛋白家族作為一類新發(fā)現(xiàn)高等植物的轉(zhuǎn)錄因子，目前僅在擬南芥、水稻等模式植物中揭示了部分LBD基因的功能，而在蘋果中的研究相對(duì)較少?；ㄇ嘬兆鳛樘O果色澤的主要成分和重要營養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)果實(shí)品質(zhì)起到重要作用。蘋果全基因組測

2、序的完成對(duì)蘋果花青苷合成相關(guān)的LBD基因的鑒定具有重要的意義。本研究從蘋果中分離出一個(gè)典型的LOB-Domain的基因，并進(jìn)一步分析了其表達(dá)模式。通過轉(zhuǎn)基因獲得超表達(dá)MdLBD13的蘋果愈傷和擬南芥分析其功能，研究工作揭示了蘋果中LBD基因調(diào)控花青苷的合成以及硝酸鹽代謝途徑。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下：
　　1.從―嘎拉‖蘋果中分離出MdLBD13(MDP0000317227)。MdLBD13基因?yàn)?53 bp，編碼251個(gè)氨基酸。該

3、蛋白具典型的 LOB-Domain，在它的 N端具有典型的CX2CX6CX3Czinc finger-like domain，是LBD基因家族的第二類成員。氨基酸序列比較分析與系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明，MdLBD13基因是擬南芥LBD37/38的同源基因。
　　2. qRT-PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MdLBD13在蘋果各個(gè)器官中都有表達(dá)，進(jìn)一步分析其表達(dá)模式發(fā)現(xiàn)，MdLBD13在蘋果苗中特異性響應(yīng)硝酸鹽，因此MdLBD13有可能參與到蘋果硝

4、酸鹽代謝途徑中。
　　3.為了研究 MdLBD13在蘋果花青苷合成中的作用，在蘋果愈傷組織過量表達(dá)MdLBD13基因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因愈傷組織明顯減少了花青苷的積累，并且MdLBD13能夠抑制花青苷相關(guān)的MYB、bHLH以及花青苷合成途徑的關(guān)鍵基因的表達(dá)。
　　4.過量表達(dá)MdLBD13能夠抑制蘋果中硝酸鹽吸收轉(zhuǎn)運(yùn)以及同化過程中基因的表達(dá)。檢測蘋果愈傷中的硝酸鹽以及硝酸還原酶活性的結(jié)果驗(yàn)證了 MdLBD13能夠影響蘋果硝