【摘要】：近年來,隨著分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)錄因子已逐漸成為該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。MYB轉(zhuǎn)錄因子(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog),作為植物中最大的一類轉(zhuǎn)錄因子家族之一,備受研究者們的關(guān)注。其廣泛分布于植物中并發(fā)揮著重要的生物學(xué)功能,包括植物的生長發(fā)育、次級(jí)代謝調(diào)控、脅迫應(yīng)答等。但目前關(guān)于MYB轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控人參皂苷合成的研究還尚屬空白。本實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的吉林人參248,993個(gè)unigenes轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫為依據(jù),通過生物信息學(xué)方法挖掘出人參MYB轉(zhuǎn)錄因子家族并篩選得到與人參皂苷合成緊密相關(guān)的PgMYB38,通過低溫脅迫的方法進(jìn)行基因功能分析。以擬南芥為受體材料進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化。獲得的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1.共篩選出PgMYBs 215條,其中有94條具有完整的開放閱讀框和保守結(jié)構(gòu)域。2.對(duì)PgMYBs進(jìn)行GO注釋和富集分析,表明MYB轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與人參的生長發(fā)育過程,在Level 2水平下注釋到的所有功能中,結(jié)合功能類所占基因比例最高,這符合轉(zhuǎn)錄因子的特性,與對(duì)照相比全部為顯著性富集。3.對(duì)94條PgMYBs進(jìn)行合并保留同一基因ID下的最長序列,共得到31條PgMYBs。與外源物種擬南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Solanum lycopersicum)、馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建,結(jié)果顯示,PgMYBs分為4個(gè)亞類并分別包含不同的序列,同一亞家族的基因聚在一起,說明MYB轉(zhuǎn)錄因子在進(jìn)化過程中相對(duì)保守。4.對(duì)PgMYBs進(jìn)行互作網(wǎng)絡(luò)分析。PgMYB38與PgMYB61-7與人參皂苷合成過程中關(guān)鍵酶基因存在顯著的互作關(guān)系并協(xié)同表達(dá)。5.無論是在42個(gè)農(nóng)家品種,14個(gè)組織器官以及4個(gè)不同年生的人參根中PgMYB38均穩(wěn)定表達(dá)。6.低溫處理人參發(fā)狀根進(jìn)行基因表達(dá)分析,PgMYB38在不同時(shí)間都顯著上調(diào)表達(dá),人參皂苷合成關(guān)鍵酶基因HMGR、SS、SE顯著下調(diào)表達(dá)。7.成功克隆出PgMYB38基因,構(gòu)建超表達(dá)載體。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥,得到擬南芥T2代陽性植株。8.擬南芥T2代陽性植株基因表達(dá)分析表明,調(diào)控2,3-氧化角鯊烯合成的關(guān)鍵酶基因都顯著下調(diào)表達(dá)。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S567.51
【圖文】：

圖 2.1 引物設(shè)計(jì)Fig.2.1 Primer design.3.5 擬南芥 T2 代陽性植株中 2,3-氧化角鯊合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)分析以擬南芥T2代陽性植株為材料，擬南芥中β-Acting為內(nèi)參基因，擬南芥中2,3 - 氧化角烯合成關(guān)鍵酶基因HMGR、FPS、SQS、SQE的qRCR引物對(duì)這些基因進(jìn)行qPCR反應(yīng)的定，明確HMGR、FPS、SQS、SQE基因在轉(zhuǎn)PgMYB38基因擬南芥中的表達(dá)情況，RNA取及反轉(zhuǎn)錄方法見2.3.2.2，熒光定量PCR反應(yīng)條件和計(jì)算方法見2.3.2.3。

圖 3.11 PgMYBs 的 GO 注釋功能分類11 Functional categorization of the PgMYBs based 圖 3.12 PgMYBs level2 水平的 GO 注釋功能分類tional categorization of t PgMYBs based on gene o因家族在 42 個(gè)不同的農(nóng)家品種、14 個(gè)不同的組分析。結(jié)果表明，無論是在 42 個(gè)不同的農(nóng)家品種結(jié)合功能類發(fā)揮著重要的功能，并在所有功能類錄因子調(diào)控植物生長發(fā)育的特性，如圖 3.13，3.

圖 3.12 PgMYBs level2 水平的 GO 注釋功能分類Fig.3.12 Functional categorization of t PgMYBs based on gene ontology on leve對(duì) PgMYBs 基因家族在 42 個(gè)不同的農(nóng)家品種、14 個(gè)不同的組織部位、及 4 個(gè)的功能分布進(jìn)行分析。結(jié)果表明，無論是在 42 個(gè)不同的農(nóng)家品種、14 個(gè)不同的以及 4 個(gè)年生中結(jié)合功能類發(fā)揮著重要的功能，并在所有功能類別中分布最廣，明了 PgMYBs 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物生長發(fā)育的特性，如圖 3.13，3.14，3.15。

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4 伍

本文編號(hào)：2764444