【摘要】：OBP1 (OBF binding protein)為Dof (DNA binding with one finger)類轉錄因子,屬于鋅指蛋白超家族(zinc finger super-family)的成員,是一類植物特有的轉錄因子。OBP1轉錄因子能夠通過調控細胞周期蛋白基因參與植物的生長發(fā)育過程。本項研究從小黑楊(Populus simonii × P. nigra)中克隆了OBP1的全長cDNA序列,因其與擬南芥OBP1相似性達99%,因此命名為PsnOBP1。通過對PsnOBP1基本特性與過表達煙草主要生長與次生性狀分析,得到以下結論。(1) PsnOBP1基因編碼248個氨基酸,其分子量為25.5 kDa,等電點為8.57,屬于鋅指蛋白超家族的Dof轉錄因子。(2) PsnOBP1組織表達特異性研究表明,PsnOBP1基因在小黑楊的各個組織中均有表達,但在木質部表達量很高,其次為根部及葉部組織。洋蔥表皮細胞瞬時表達研究發(fā)現,PsnOBP1編碼蛋白定位在細胞核中。利用酵母單雜交對PsnOBP1轉錄結合能力進行分析,結果表明PsnOBP1能與次生細胞壁形成基因(如MYB61, MYB63, MYB43, MYB92)啟動子區(qū)域高頻率元件GA-motif、GARE-motif、TCA和HSE結合。(3)過表達PsnOBP1煙草主要生長性狀與次生性狀分析表明,相比野生型,轉基因株系的莖稈強度、葉綠素含量、纖維長度和寬度和纖維素含量均顯著增加,次生細胞壁厚的明顯增加,而木質素含量顯著下降；轉基因株系次生細胞壁形成相關功能基因的表達均發(fā)生了不同程度的變化,其中纖維素(CesA4, CesA7, CesA8)、半纖維素形成基因(CesA4, CesA7, CesA8)表達量顯著上調,而木質素形成基因(IRX8,IRX9, FRA8)表達量下調；轉基因株系生長發(fā)育正常,能正常開花結實，，且株高、生物量與野生型相比,無顯著差異。(4)擬南芥AtOBP1突變體的次生性狀分析：與正常的野生型擬南芥相比株高與葉片大小無明顯變化,莖部染色觀察,擬南芥AtOBP1突變體與野生型相比較,纖維素染色區(qū)域變暗,木質素染色區(qū)域較深。
[Abstract]:OBP1 (OBF binding protein) is a member of Dof (DNA binding with one finger) transcription factor, which belongs to the zinc finger protein superfamily (zinc finger super-family. OBP1 transcription factors can participate in the growth and development of plants by regulating cyclin genes. In this study, the full-length cDNA sequence of OBP1 was cloned from (Populus simonii 脳 P. nigra). Because of its similarity with OBP1 of Arabidopsis thaliana, it was named PsnOBP1.. By analyzing the basic characteristics of PsnOBP1 and the main growth and secondary characters of over-expressed tobacco, the following conclusions are obtained: (1) the PsnOBP1 gene encodes 248 amino acids with a molecular weight of 25.5 kDa, isoelectric point of 8.57; Dof transcription factors belonging to the zinc finger protein superfamily. (2) the specific expression of PsnOBP1 in tissues showed that PsnOBP1 gene was expressed in all tissues of Populus nigra, but it was highly expressed in xylem, followed by root and leaf tissues. Transient expression of onion epidermis cells revealed that PsnOBP1 encoded proteins were located in the nucleus. The transcriptional binding ability of PsnOBP1 was analyzed by yeast single hybridization. The results showed that PsnOBP1 could interact with the high frequency element GA-motif,GARE-motif, in the promoter region of secondary cell wall forming gene (such as MYB61, MYB63, MYB43, MYB92). (3) Analysis of the main growth and secondary characters of over-expressed PsnOBP1 tobacco showed that the stem strength, chlorophyll content, fiber length and width and cellulose content of transgenic lines increased significantly compared with wild type. The thickness of secondary cell wall increased and lignin content decreased significantly. The expression of functional genes related to secondary cell wall formation in transgenic lines changed in varying degrees, in which the expression of cellulose (CesA4, CesA7, CesA8) and hemicellulose forming gene (CesA4, CesA7, CesA8) were significantly up-regulated. However, the expression of lignin forming gene (IRX8,IRX9, FRA8) was down-regulated. The transgenic lines have normal growth, normal flowering and fruiting, plant height and biomass compared with wild type. (4) Analysis of secondary characters of Arabidopsis AtOBP1 mutants: the plant height and leaf size of Arabidopsis thaliana had no significant change compared with the normal wild type Arabidopsis thaliana. The AtOBP1 mutants of Arabidopsis thaliana were compared with wild type by stem staining. Cellulose staining area darkened, lignin staining area was deeper.
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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