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錄因子。LBD轉錄因子參與調控植物頂端分生組織和側生器官原基的啟動以及邊界的建立、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較少。花青苷作為蘋果色澤的主要成分和重要營養(yǎng)物質，對果實品質起到重要作用。蘋果全基因組測

2、序的完成對蘋果花青苷合成相關的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典型的LOB-Domain的基因，并進一步分析了其表達模式。通過轉基因獲得超表達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基因調控花青苷的合成以及硝酸鹽代謝途徑。主要研究結果和結論如下：
　　1.從―嘎拉‖蘋果中分離出MdLBD13(MDP0000317227)。MdLBD13基因為753 bp，編碼251個氨基酸。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)進化樹分析表明，MdLBD13基因是擬南芥LBD37/38的同源基因。
　　2. qRT-PCR實驗結果表明，MdLBD13在蘋果各個器官中都有表達，進一步分析其表達模式發(fā)現(xiàn)，MdLBD13在蘋果苗中特異性響應硝酸鹽，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MdLBD13基因。實驗結果表明，轉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的MYB、bHLH以及花青苷合成途徑的關鍵基因的表達。
　　4.過量表達MdLBD13能夠抑制蘋果中硝酸鹽吸收轉運以及同化過程中基因的表達。檢測蘋果愈傷中的硝酸鹽以及硝酸還原酶活性的結果驗證了 MdLBD13能夠影響蘋果硝