橡胶树HbMYB20基因的克隆及其对拟南芥次生壁发育的调控

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘彤

作者： 刘彤;杨文凤;校现周;魏芳;高宏华;罗世巧;吴明;仇键

作者机构：

关键词： 橡胶树;次生壁;木质素;MYB

期刊名称： 林业科学

ISSN： 1001-7488

年卷期： 2015 年 51 卷 04 期

页码： 52-59

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】MYB转录因子是调控植物木质素合成和次生壁形成的重要转录因子之一。本文分离克隆到一个与拟南芥AtMYB20高度同源的橡胶树MYB转录因子基因HbMYB20,并在拟南芥中对其功能进行研究,以期了解其在橡胶树木质素合成和次生壁发育的分子调控中的作用,为橡胶树木材形成的分子调控机制研究及其遗传改良奠定基础。【方法】采用blast分析从树皮转录组中筛选出与拟南芥AtMYB20序列同一性较高的橡胶树MYB基因HbMYB20;设计ORF区特异性引物,以树皮c DNA为模板进行扩增得到该目的基因cDNA序列。实时荧光定量PCR检测该基因在橡胶树叶片、胶乳、茎干以及木质部与韧皮部的相对表达量。构建HbMYB20过表达植物载体,使用农杆菌蘸花法转化拟南芥,获得该基因过表达转基因株系。采用乙酰溴法和间苯三酚染色法,分析转基因、野生型拟南芥茎的木质素含量以及木质素在拟南芥茎基部横截面中的分布。对转基因、野生型拟南芥茎基部横截面切片进行甲苯胺蓝染色,并测量分析导管、木质纤维和维管束间纤维细胞的细胞壁厚度。最后,采用实时荧光定量PCR分析转基因及野生型拟南芥木质素和纤维素合成相关酶基因的表达。【结果】克隆得到1个橡胶树MYB转录因子基因HbMYB20,该基因开放阅读框(ORF)为927 bp,编码309aa的蛋白,氨基酸序列分析显示,HbMYB20与AtMYB20/43和AtMYB85/42同源性较高,属R2R3MYB转录因子G8亚组成员。表达分析显示HbMYB20在橡胶树茎干和木质部中高表达,胶乳中表达最低。对HbMYB20过表达拟南芥分析显示,该基因在3个转基因株系中均表达;相对野生型拟南芥,转HbMYB20拟南芥植株生长抑制,木质部和维管束间纤维的木质素染色面积较少、染色程度变浅,茎的木质素含量和木质纤维、导管及维管束间纤维的细胞壁厚度均显著低于野生型;同时转基因株系中木质素合成关键酶基因4CL1和CCoAOMT的表达量以及纤维素合成关键酶基因CesA8的表达显著下调。【结论】橡胶树MYB转录因子G8亚组成员HbMYB20,在茎和木质细胞中高表达。拟南芥中过表达HbMYB20导致转基因植株的矮小,细胞壁变薄,阻碍木质部中木质素的合成和积累,同时木质素和纤维素合成相关酶基因的表达显著下降。由此推测HbMYB20对拟南芥的木质素和纤维素合成都具有负调控作用,可能是1个橡胶树次生壁发育的负调控因子。

分类号： Q943.2

  • 相关文献

[1]巴西橡胶树HbMYB52基因的克隆及其在拟南芥中的表达. 仇键,刘彤,王帆,魏芳,高宏华,杨文凤,吴明,罗世巧,校现周. 2016

[2]黄秋葵MYB转录因子的鉴定及与果实老化关系分析. 李永平,白昌辉,薛珠政,朱海生,温庆放. 2022

[3]巴西橡胶树HbCCoAOMT基因克隆及其表达分析. 晁金泉,陈月异,杨署光,田维敏. 2016

[4]基于dsRNA技术的棉花纤维发育相关基因功能研究. 唐巧玲,郭惠明,王旭静,王志兴. 2008

[5]陆地棉开花后20d纤维抑制性消减文库的构建及分析. 王少干,商海红,计志斌,闫恒超,李俊文,刘爱英,石玉真,龚举武,巩万奎,王涛,袁有禄. 2012

[6]紫花苜蓿不同发育时期次生壁合成调控的转录组分析. 刘希强,张涵,龚攀,宫文龙,王赞. 2018

[7]棉花纤维伸长期与次生壁增厚期蛋白质组比较. 王娟,倪志勇,吕萌,李波,范玲. 2010

[8]农作物旱胁迫响应相关转录因子的研究进展. 巩檑,石磊,宋玉霞,陈虞超,甘晓燕,张丽,李苗. 2013

[9]影响葡萄果皮颜色的MYB类转录因子的研究进展. 江楠,张雷,李春霞,任晨琛,周步海. 2014

[10]盐及ABA对水稻MYB转录因子基因表达的影响. 杨圣,黄菲,胡晓晨,秦巧,黄立钰. 2015

[11]一个调控葡萄花和果实色素形成的基因家族——MYB相关基因家族. 张传义,曹秋芬,孟玉平,周慧. 2007

[12]MBW复合体在植物花青素合成途径中的研究进展. 高国应,伍小方,张大为,周定港,张凯旋,严明理. 2020

[13]利用酵母双杂交系统筛选花生AhMYB44互作蛋白. 刘永惠,沈一,沈悦,陈志德. 2020

[14]森林草莓MYB家族鉴定及生物信息学分析. 袁华招,于红梅,夏瑾,庞夫花,陈晓东,赵密珍. 2019

[15]甜樱桃MYB转录因子基因的克隆与表达分析. 魏海蓉,宗晓娟,朱东姿,谭钺,徐丽,陈新,王甲威,刘庆忠. 2018

[16]无核荔枝MYB转录因子基因克隆及进化分析. 刘兴地,李明芳,郑楷,郑学勤. 2013

[17]转TaPIMP1基因小麦耐旱性的分析（英文）. 姚金保,杨学明,张增艳,张鹏,周小青,马鸿翔. 2014

[18]大豆MYB转录因子基因的克隆及其对类黄酮代谢调控的研究. 杨文杰,唐益雄,杨婉身. 2006

[19]绒毛白蜡2个MYB转录因子的活性鉴定及其表达分析. 李田,彭振英,范仲学,毕玉平. 2013

[20]MYB转录因子调控植物花青素生物合成研究进展. 梁玉镯,陈新娜,陈东亮,王森,李彦慧,黄丛林. 2022

作者其他论文 更多>>

微信小程序