【摘要】：OBP1 (OBF binding protein)為Dof (DNA binding with one finger)類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子,屬于鋅指蛋白超家族(zinc finger super-family)的成員,是一類(lèi)植物特有的轉(zhuǎn)錄因子。OBP1轉(zhuǎn)錄因子能夠通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期蛋白基因參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。本項(xiàng)研究從小黑楊(Populus simonii × P. nigra)中克隆了OBP1的全長(zhǎng)cDNA序列,因其與擬南芥OBP1相似性達(dá)99%,因此命名為PsnOBP1。通過(guò)對(duì)PsnOBP1基本特性與過(guò)表達(dá)煙草主要生長(zhǎng)與次生性狀分析,得到以下結(jié)論。(1) PsnOBP1基因編碼248個(gè)氨基酸,其分子量為25.5 kDa,等電點(diǎn)為8.57,屬于鋅指蛋白超家族的Dof轉(zhuǎn)錄因子。(2) PsnOBP1組織表達(dá)特異性研究表明,PsnOBP1基因在小黑楊的各個(gè)組織中均有表達(dá),但在木質(zhì)部表達(dá)量很高,其次為根部及葉部組織。洋蔥表皮細(xì)胞瞬時(shí)表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),PsnOBP1編碼蛋白定位在細(xì)胞核中。利用酵母單雜交對(duì)PsnOBP1轉(zhuǎn)錄結(jié)合能力進(jìn)行分析,結(jié)果表明PsnOBP1能與次生細(xì)胞壁形成基因(如MYB61, MYB63, MYB43, MYB92)啟動(dòng)子區(qū)域高頻率元件GA-motif、GARE-motif、TCA和HSE結(jié)合。(3)過(guò)表達(dá)PsnOBP1煙草主要生長(zhǎng)性狀與次生性狀分析表明,相比野生型,轉(zhuǎn)基因株系的莖稈強(qiáng)度、葉綠素含量、纖維長(zhǎng)度和寬度和纖維素含量均顯著增加,次生細(xì)胞壁厚的明顯增加,而木質(zhì)素含量顯著下降；轉(zhuǎn)基因株系次生細(xì)胞壁形成相關(guān)功能基因的表達(dá)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(dá)量顯著上調(diào),而木質(zhì)素形成基因(IRX8,IRX9, FRA8)表達(dá)量下調(diào)；轉(zhuǎn)基因株系生長(zhǎng)發(fā)育正常,能正常開(kāi)花結(jié)實(shí)，，且株高、生物量與野生型相比,無(wú)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(wú)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(zhì)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(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：Q943.2

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本文編號(hào)：2380938