基于慈竹轉(zhuǎn)錄組MYB轉(zhuǎn)錄因子克隆及其遺傳轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、慈竹為叢生竹類，屬禾本科竹亞科慈竹屬，其纖維含量高，是西南地區(qū)造紙重要原料，但慈竹本身較高的木質(zhì)素含量及冷凍脅迫、土壤干旱等影響，造成慈竹大面積減產(chǎn)。MYB基因在調(diào)控植物次生細胞壁合成及響應(yīng)各種非生物脅迫中發(fā)揮重要作用。本研究基于慈竹筍轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，克隆得到2個MYB基因，并對其進行生物信息學分析、組織表達模式分析和脅迫誘導(dǎo)表達分析及過表達載體遺傳轉(zhuǎn)化煙草，為通過基因工程手段提高工業(yè)用竹的抗逆性研究和調(diào)控木質(zhì)素生物合成研究提供理論依據(jù)。

2、主要研究結(jié)果如下：
　　1.從100cm高慈竹筍轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中篩選2條MYB序列，設(shè)計全長引物，以轉(zhuǎn)錄組測序用慈竹筍cDNA為模板克隆得到2個MYB全長基因序列，分別命名為BeMYB1和BeMYB2，序列提交至NCBI數(shù)據(jù)庫，其GenBank注冊號分別為KJ496128和 KJ496129。
　　2.生物信息學分析結(jié)果表明，BeMYB1和BeMYB2基因cDNA全長序列分別為2061 bp和1142 bp，編碼區(qū)分別為189

3、9 bp（編碼632個氨基酸)和1017 bp（編碼338個氨基酸）。慈竹BeMYB1和BeMYB2基因編碼的蛋白均為親水性蛋白，分別具有10個和12個磷酸化位點及13個和5個賴氨酸糖基化位點。氨基酸序列分析表明，BeMYB1基因編碼蛋白C端具有一個MYB結(jié)構(gòu)域，與小麥TaMYB48具有較高的相似性，均具有2個保守的motif1和motif2基序，屬于MYB相關(guān)蛋白；而慈竹BeMYB2基因編碼蛋白在N端具有2個MYB結(jié)構(gòu)域，屬于R2R3

4、-MYB蛋白亞族，與毛竹PeMYB2和水稻OsMYB18聚為一支，均具有3個保守的motif1、motif2和motif3基序。
　　3.采用Real-time PCR技術(shù)對慈竹MYB基因的組織表達模式進行分析，結(jié)果表明，慈竹BeMYB1和BeMYB2在慈竹筍、葉、莖部位均表達，屬于組成型表達，但二者的表達量均在成熟的組織中較高，BeMYB1主要在莖下部表達，BeMYB2主要在展開葉和未展開葉中表達，而幼嫩的筍中表達量均很低，且B

5、eMYB2基因在各部位的表達量較BeMYB1高。
　　4.對慈竹幼苗進行ABA(200μmol?L–1)、NaCl(200 mmol?L–1)、PEG6000(20％)脅迫處理，通過Real-time PCR技術(shù)對BeMYB1和BeMYB2基因進行脅迫誘導(dǎo)差異性表達分析。結(jié)果表明，與對照相比，短時間內(nèi)同一種非生物脅迫下，BeMYB2基因的表達量變化幅度較BeMYB1基因大，尤其是干旱脅迫。因此，推測BeMYB1和BeMYB2基因可

6、能在應(yīng)答ABA、高鹽脅迫、干旱的脅迫時發(fā)揮重要作用。
　　5.構(gòu)建了BeMYB1和BeMYB2的植物過表達載體pCAMBIA1303-BeMYB1和pCAMBIA1303-BeMYB2，并將pCAMBIA1303-BeMYB1和pCAMBIA1303-BeMYB2載體成功轉(zhuǎn)化煙草，均得到轉(zhuǎn)基因煙草植株。轉(zhuǎn)基因植株的初步分析結(jié)果表明，與 CK相比，pCAMBIA1303-BeMYB1轉(zhuǎn)基因株開花延遲、莖桿粗壯、植株較高，木質(zhì)部較寬，