【摘要】：MYB轉(zhuǎn)錄因子廣泛存在于所有的真核生物中,其家族成員數(shù)量龐大、功能多樣化。在植物中,MYB家族進(jìn)行了有選擇地進(jìn)化擴(kuò)增,尤其以R2R3-MYB類型的成員數(shù)目最多。R2R3-MYB類型成員參與許多植物特有的生物學(xué)過程中,包括初生和次生代謝、細(xì)胞形態(tài)發(fā)生、組織器官發(fā)育、生物和非生物脅迫等。苯丙烷代謝是植物次生代謝的重要途徑,從苯基丙氨酸產(chǎn)生的次級(jí)代謝物如單體木質(zhì)醇、黃酮類化合物、酚酸等直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。目前,許多研究集中在R2R3-MYB類型成員調(diào)控某一種次級(jí)代謝物(如木質(zhì)素或花青素)的合成途徑,而對(duì)于植物中僅含有一個(gè)結(jié)構(gòu)域的NYB-related蛋白的功能缺乏系統(tǒng)深入地研究。本研究從毛果楊中鑒定了一個(gè)PtrMYB-like基因,其在花青素和次生壁合成途徑中扮演著雙重角色。主要研究結(jié)果如下：毛果楊PtrMYB-like基因Locus Name為Potri.015G069000,含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子,全長(zhǎng)CDS序列包含954個(gè)核苷酸、編碼318個(gè)氨基酸。同源性檢索發(fā)現(xiàn),在擬南芥、小麥、大豆等物種中都存在其同源基因。結(jié)構(gòu)域分析顯示,這些基因在進(jìn)化上具有高度的保守性。定量PCR結(jié)果顯示,毛果楊PtrMYB-like基因表達(dá)在所有組織中,其中在木質(zhì)部、形成層、韌皮部、幼葉、老葉和葉柄高豐度表達(dá),在根和頂芽的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平比較低；PtrMYB-like基因在第1～4莖節(jié)的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平逐漸升高,在第5-10莖節(jié)均有不同程度的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。構(gòu)建CaMV 35s啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的PtrMYB-like融合綠色熒光蛋白GFP的融合載體,并轉(zhuǎn)化擬南芥。通過觀察轉(zhuǎn)基因擬南芥根部的GFP熒光信號(hào),發(fā)現(xiàn)PtrMYB-like蛋白定位于細(xì)胞核。通過觀察表型,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)PtrMYB-like基因擬南芥的4d苗出現(xiàn)花青素積累表型,花青素生物合成途徑中結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄水平均不同程度地增強(qiáng),說明PtrMYB-like基因調(diào)控整個(gè)花青素合成途徑。此外,轉(zhuǎn)PtrMYB-like基因擬南芥的25d苗出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢表型,其木質(zhì)部纖維細(xì)胞呈不規(guī)則狀態(tài),且次生壁合成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平不同程度地升高,說明PtrMYB-like基因參與擬南芥次生壁的生物合成。同時(shí),結(jié)合反向遺傳學(xué)手段,在84K楊樹(Populus alba x P.glandulosa)中下調(diào)PtrMYB-like基因,獲得高效沉默該基因的轉(zhuǎn)楊樹遺傳材料,為全面剖析PtrMYB-like基因在楊樹中的功能奠定了材料基礎(chǔ)。
【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
【分類號(hào)】：S792.11

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本文編號(hào)：2519226