發(fā)布時(shí)間：2018-06-07 19:00

  本文選題：苦蕎 + 蘆丁�。� 參考：《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》2017年18期

【摘要】：【目的】探究苦蕎全生育期蘆丁含量變化與其合成途徑關(guān)鍵酶基因和調(diào)控因子MYB基因表達(dá)量之間的相關(guān)性,以期進(jìn)一步明確苦蕎植株體內(nèi)蘆丁生物合成的分子機(jī)制�！痉椒ā恳跃沤嗍w為試驗(yàn)材料,整個(gè)生育期分別在萌發(fā)期、子葉期、真葉期、盛葉期、現(xiàn)蕾期、盛花期、灌漿期和籽粒成熟期共8個(gè)時(shí)期取材(S1—S8)。采用RT-PCR方法,克隆獲得與黃酮類代謝相關(guān)的MYB類轉(zhuǎn)錄因子基因。采用T-coffee軟件進(jìn)行氨基酸同源序列比對(duì)及保守結(jié)構(gòu)域分析。與擬南芥黃酮類代謝相關(guān)的MYB轉(zhuǎn)錄因子及蕎麥同源MYB轉(zhuǎn)錄因子序列比對(duì),基于鄰近法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹;實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)分析蘆丁合成途徑中5個(gè)關(guān)鍵酶Ft CHS、Ft F3H、Ft4CL、Ft FLS-like和Ft UFGT及上述克隆到的MYB轉(zhuǎn)錄因子在不同組織中的表達(dá)模式。基于高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定全生育期取材組織的蘆丁含量。同時(shí)采用相關(guān)性分析方法分析不同組織中蘆丁含量變化與基因表達(dá)模式的相關(guān)性。轉(zhuǎn)換上述數(shù)據(jù)為矩陣,采用歐式距離法構(gòu)建共表達(dá)層次聚類圖譜�！窘Y(jié)果】克隆到2個(gè)MYB類轉(zhuǎn)錄因子,即Ft MYB7和Ft MYB9,其核酸序列長(zhǎng)度分別為876和912 bp,分別編碼291和303個(gè)氨基酸殘基。氨基酸序列同源性比對(duì)分析結(jié)果表明,二者均具有典型的R2R3保守結(jié)構(gòu)域,為R2R3類型的MYB轉(zhuǎn)錄因子。結(jié)合Nr數(shù)據(jù)庫(kù)中17個(gè)苦蕎和3個(gè)擬南芥黃酮類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子同源氨基酸序列構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,結(jié)果表明這22個(gè)基因分成6大類群,其中Ft MYB7屬于第II類群,Ft MYB9屬于第IV類群,二者分屬于不同類群,暗示這2個(gè)MYB轉(zhuǎn)錄因子可能涉及調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不同功能類型。熒光定量結(jié)果顯示,Ft MYB7在S3(真葉期)和S5(現(xiàn)蕾期)基因相對(duì)表達(dá)量最高,達(dá)到501和867倍;Ft MYB9在S1(萌發(fā)期)和S2(子葉期)相對(duì)表達(dá)量最高,分別為34和72倍。上述基因表達(dá)量與蘆丁含量變化模式相關(guān)性分析表明,8個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期中,Ft4CL、Ft CHS、Ft F3H、Ft UFGT和Ft MYB7相對(duì)表達(dá)模式與蘆丁含量變化幅度呈正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為0.748、0.683、0.704、0.890和0.862。而Ft FLS-like和Ft MYB9與蘆丁含量的變化幅度呈負(fù)相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為-0.442和-0.501�！窘Y(jié)論】Ft MYB7和Ft MYB9轉(zhuǎn)錄因子在整個(gè)生育時(shí)期中表達(dá)模式存在明顯差異。其中Ft MYB7可能在苦蕎蘆丁積累的過(guò)程中起到正調(diào)控作用,而Ft MYB9則為負(fù)調(diào)控作用。
[Abstract]:[objective] to explore the relationship between the changes of rutin content and the expression of key enzyme genes and MYB gene in the whole growth period of Tartary buckwheat. In order to further clarify the molecular mechanism of rutin biosynthesis in Tartary buckwheat plants. [methods] with Jiujiang Tartary Buckwheat as experimental material, the whole growth period was at germination stage, cotyledon stage, true leaf stage, full leaf stage, budding stage, full flowering stage, respectively. There were 8 stages of grain filling and grain maturation. The MYB transcription factor gene related to flavonoids metabolism was cloned by RT-PCR. Amino acid sequence alignment and conserved domain analysis were carried out by T-coffee software. The MYB transcription factors associated with flavonoid metabolism in Arabidopsis thaliana and the homologous MYB transcription factor sequences of buckwheat were compared to construct phylogenetic tree based on proximity method. The expression patterns of five key enzymes in rutin synthesis pathway, Ft CHSN, Ft F3H, Ft 4CLC, Ft FLS-like and Ft UFGT, and the cloned MYB transcription factors in different tissues were analyzed by real-time fluorescence quantitative PCR. The content of rutin was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Correlation analysis was used to analyze the correlation between rutin content and gene expression patterns in different tissues. Using Euclidean distance method to construct coexpression hierarchical cluster map. [results] two MYB transcription factors were cloned. The nucleic acid sequences of Ft MYB7 and Ft MYB9 were 876 and 912 BP, respectively, encoding 291 and 303 amino acid residues, respectively. The results of amino acid sequence homology analysis showed that both of them had a typical R2R3 conserved domain, which was a MYB transcription factor of R2R3 type. Phylogenetic tree was constructed by combining 17 Tartary buckwheat and 3 Arabidopsis thaliana flavonoid metabolism-related MYB transcription factor homologous amino acid sequences in Nr database. The results showed that the 22 genes were divided into 6 groups. FtMYB7 belongs to Group II and FtMYB9 belongs to Group IV, and they belong to different groups, suggesting that these two MYB transcription factors may be involved in regulating different functional types of plant growth and development. The results of fluorescence quantitative analysis showed that Ft MYB7 had the highest relative expression in S3 (true leaf stage) and S5 (budding stage), reaching 501 and 867 times FtMYB9 in S1 (germinating stage) and S2 (cotyledon stage), which were 34 and 72 times higher than those in S1 (germinating stage) and S2 (cotyledon stage), respectively. The correlation analysis between the expression of these genes and rutin content showed that the relative expression patterns of Ft4CLA Ft CHSN Ft F3Hfft UFGT and FtMYB7 were positively correlated with the range of rutin content, and the correlation coefficients were 0.7480.6830.7040.890 and 0.862respectively. Ft FLS-like and FtMYB9 were negatively correlated with rutin content, and the correlation coefficients were -0.442 and -0.501 respectively. [conclusion] there were significant differences in the expression patterns of Ft MYB7 and FtMYB9 transcription factors during the whole growth period. Ft MYB7 may play a positive role in the accumulation of Tartary buckwheat rutin, while Ft MYB9 plays a negative role.
【作者單位】： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31301385) 山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20150311007-1) 山西省回國(guó)留學(xué)人員科研項(xiàng)目(2017-069) 山西省主要農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種重點(diǎn)科技創(chuàng)新平臺(tái)(2016-246)
【分類號(hào)】：S517

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本文編號(hào)：1992417