本文關(guān)鍵詞：小麥籽粒高分子量谷蛋白重要調(diào)控因子的克隆及功能鑒定，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年

小麥籽粒高分子量谷蛋白重要調(diào)控因子的克隆及功能鑒定

郭衛(wèi)衛(wèi)  

【摘要】：小麥谷蛋白作為種子儲藏蛋白的重要組分,其含量和組成影響著面筋強度和面團彈性。種子發(fā)育過程中,種子儲藏蛋白的合成以及儲藏蛋白基因的表達都受到轉(zhuǎn)錄因子的嚴格調(diào)控；因此克隆調(diào)控谷蛋白亞基基因的轉(zhuǎn)錄因子對于改善小麥品質(zhì)具有積極的推動作用。本論文篩選到影響小麥高分量谷蛋白亞基表達的調(diào)控因子TaGAMyb、TaGCN5、TaNAC46,并初步明確了其調(diào)控關(guān)系。取得的主要研究結(jié)果如下：1.體外結(jié)合實驗表明,MYB類轉(zhuǎn)錄因子TaGAMyb可以結(jié)合在小麥高分子量谷蛋白亞基基因(TaGLU-1)的啟動子區(qū),并且結(jié)合位點數(shù)目多少以及結(jié)合能力強弱與谷蛋白表達相關(guān)；轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥發(fā)現(xiàn),TaGAMyb可以直接結(jié)合在TaGLU-1基因啟動子區(qū)促進其表達。 2.酵母雙雜實驗篩選到TaGAMyb互作蛋白GCN5,擬南芥轉(zhuǎn)化實驗證實,GCN5通過TaGAMyb結(jié)合在TaGLU-1Dy基因的啟動子區(qū),并通過影響TaGLU-1Dy啟動子區(qū)H3K9和H3K14的乙�；絽⑴c其表達調(diào)控。小麥?zhǔn)诜酆蟛煌鞌?shù)種子中表達分析結(jié)果表明,TaGCN5蛋白主要在發(fā)育中期和晚期的種子中表達；ChIP結(jié)果證實,小麥體內(nèi)TaGCN5可以結(jié)合在TaGLU-1基因的啟動子區(qū)；比較分析小麥?zhǔn)诜酆蟛煌鞌?shù)種子中TaGLU-1Bx、TaGLU-1By、 TaGLU-1Dx、TaGLU-1Dy啟動子區(qū)H3K9和H3K14乙�；降淖兓l(fā)現(xiàn),與它們的表達時期一致,說明1aGCN5可以結(jié)合在TaGLU-1基因啟動子區(qū)通過影響其乙酰化水平調(diào)控小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達。 3.體外結(jié)合實驗、轉(zhuǎn)擬南芥以及小麥瞬時表達實驗表明,TaNAC46蛋白可以結(jié)合到TaGLU-1Dy基因啟動子區(qū)促進TaGLU-1Dy基因的表達。為了進一步研究TaNAC46對于TaGLU-基因的調(diào)控作用,我們構(gòu)建了TaNAC46基因的RNAi和超表達載體并轉(zhuǎn)化小麥,通過小麥轉(zhuǎn)基因植株TaNAC46以及TaGLU-1基因的表達分析發(fā)現(xiàn),TaNAC46RNAi轉(zhuǎn)基因株系中TaGLU-1基因的表達量與野生型相比顯著降低,而在TaNAC46超表達小麥植株中TaGLU-1基因的表達量與野生型相比顯著增加,說明小麥體內(nèi)TaNAC46能夠促進TaGLU-1基因的表達。同時酵母雙雜實驗證明了TaNAC46與TaGAMyb蛋白具有相互作用,這說明1TaNAC46可能與TaGAMyb形成 一個復(fù)合體共同參與小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達。 4.綜合以上研究結(jié)果,我們提出種子發(fā)育過程中,小麥TaGAMyb通過招募組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶TaGCN5促進小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達；胚乳特異表達基因TaNAC46體外可以結(jié)合在TaGLU-1基因啟動子區(qū),并且在擬南芥和小麥體內(nèi)都可以促進其表達,同時TaNAC46蛋白還可以與TaGAMyb蛋白互作,這為解析小麥高分量谷蛋白亞基基因的表達調(diào)控途徑提供了新的線索。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1
【目錄】：

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