擬南芥AtMYB73響應(yīng)干旱機(jī)制初探.pdf

1、擬南芥中R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子含有兩個(gè)保守的MYB結(jié)構(gòu)域，參與擬南芥的初生和次生代謝、細(xì)胞形態(tài)建成和發(fā)育過(guò)程、抵抗生物和非生物脅迫反應(yīng)。根據(jù)氨基酸序列的保守性將R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子家族分為25個(gè)亞族，其中R2R3-MYB家族22亞族含有4個(gè)基因，分別為AtMYB44、AtMYB77、AtMYB73和AtMYB70。大量研究表明，該亞族的4個(gè)基因其功能主要參與擬南芥抵抗生物、非生物脅迫反應(yīng)，且存在明顯的共表達(dá)現(xiàn)象，因此我們預(yù)測(cè)R2R

2、3-MYB家族22亞族在結(jié)構(gòu)和功能上具有典型的冗余性和多樣性。本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明AtMYB73可以通過(guò)影響水楊酸和茉莉酸抵抗病原菌丁香假單孢桿菌和核盤菌，本研究從抵抗非生物脅迫干旱脅迫入手，研究AtMYB73是否在干旱脅迫中發(fā)揮作用，主要結(jié)果如下:
　　1.分析比較了R2t3-MYB家族22亞族4個(gè)基因保守的氨基酸序列、二級(jí)結(jié)構(gòu)、啟動(dòng)子中順式作用元件和時(shí)空表達(dá)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)R2R3-MYB家族22亞族基因在結(jié)構(gòu)和功能上具有冗余性和多

3、樣性。
　　2.利用Real-time PCR技術(shù)檢測(cè)AtMYB73經(jīng)各種處理后0h、1h、3h、6h、12h的變化情況，發(fā)現(xiàn)高鹽、低溫、機(jī)械損傷后AtMYB73呈先上升再下降趨勢(shì)，干旱處理后，AtMYB73表達(dá)量不斷下降。激素ABA處理后和干旱處理后結(jié)果類似。
　　3.試驗(yàn)對(duì)AtMYB73的啟動(dòng)子進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其啟動(dòng)子中包含一系列的光響應(yīng)元件、ABA響應(yīng)元件ABRE及干旱脅迫和熱脅迫的順式作用元件;克隆了AtMYB73的啟

4、動(dòng)子，構(gòu)建了AtMYB73∷GUS載體并獲得其轉(zhuǎn)基因植株;GUS染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AtMYB73在果莢、雌蕊頂端、萼片、葉片邊緣、壞死病斑胞周圍及在幼苗子葉氣孔和根中表達(dá)明顯。
　　4.試驗(yàn)構(gòu)建了p35s∷AtMYB73-GFP載體，并利用原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)基因植株證明了AtMYB73定位于細(xì)胞核中。
　　5.將野生型和突變體atmyb73進(jìn)行干旱脅迫處理，發(fā)現(xiàn)突變體atmyb73種子萌發(fā)率較野生型高、幼苗的根長(zhǎng)較野生型長(zhǎng)、氣孔閉

5、合率較野生型高，表明AtMYB73突變后較野生型對(duì)干旱脅迫不敏感;檢測(cè)干旱脅迫下野生型和突變體幼苗中ABA相關(guān)基因的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)突變體atmyb73中ABA下游基因ABI2、ABI5的表達(dá)水平均較野生型明顯增強(qiáng)。用外源ABA處理野生型和突變體種子、幼苗時(shí)，獲得與干旱脅迫處理類似的結(jié)果，即突變體對(duì)激素ABA的刺激不如野生型敏感。
　　6.試驗(yàn)將ABA處理后種子萌發(fā)有明顯差異的材料進(jìn)行差異基因高通量檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，差異基因上調(diào)的有8