蘋果兩個MYB轉錄因子基因的克隆與功能分析.pdf

1、長期以來，利用傳統(tǒng)的育種手段對多年生木本果樹進行遺傳改良時，由于受到童期較長等因素的影響，育種進程較為緩慢?；蚬こ碳夹g的迅猛發(fā)展使其成為育種的一種重要的有巨大發(fā)展?jié)摿Φ氖侄危珊怠Ⅺ}害、極端溫度、化學毒害和氧化脅迫等非生物脅迫嚴重影響農業(yè)生產，并導致環(huán)境退化．植物在生長發(fā)育過程中，需要對各種逆境信號作出反應，這就要求對各種功能基因的表達進行精確調控。因此，系統(tǒng)研究植物對環(huán)境脅迫應答的機制就顯得尤為重要．近年來模式植物的研究為果樹抗逆的

2、研究提供了難得的機遇。蘋果是世界上最重要的果樹之一，由于其生態(tài)適應性較強，果品營養(yǎng)價值高，耐貯性好，供應周期長，世界上許多國家都將其列為主要消費果品而大力推薦，然而，在果樹的栽培過程中，經(jīng)常會遭遇不同程度的逆境脅迫，而且近年來，全球環(huán)境變化加劇，惡劣天氣頻出，這對蘋果的品質和產量都造成很大的影響，在蘋果的生產中，為提高其抗逆境脅迫的能力，研究蘋果各種抗逆基因迫在眉睫。
　　 本文對兩個蘋果中MYB基因通過擬南芥驗證了其功能，以期

3、為利用這些基因進行蘋果或其它果樹的基因工程改良或表達調控提供理論依據(jù)。主要研究結果如下：
　　 1．利用PCR方法方法合成了來源于蘋果的轉錄因子MdMYB6。使用Real-TimePCR技術對MdMYB6基因在不同組織以及不同逆境脅迫下的相對轉錄水平進行了定量分析，結果表明，MdMYB6基因的表達在根中最高，并且受蔗糖、PEG的誘導．
　　 2．分析了MdMYB6基因的序列，序列分析表明MdMYB6的開放閱讀框(ORF)

4、為939bp，編碼一個由312個氨基酸組成的蛋白質。進化樹分析推測其基因功能可能與蔗糖響應有關。并利用模式植物擬南芥研究了MdMYB6的功能，在蔗糖澆灌實驗中，野生型擬南芥葉片全部變紅，而轉基因擬南芥則基本沒有變化．進一步測定擬南芥花青素含量以及花青素生物合成基因，結果表明，MdMYB6基因能夠抑制轉基因擬南芥中花青素的生物合成，并且花青素生物合成基因CHS、CHI。DFR、UF3GT,LDOX和FLS也受到MdMYB6基因的抑制，花青

5、素合成調控基因PAP1、PAP2也受到了抑制。同時，我們還又測定了轉MdMYB6基因的擬南芥中蔗糖響應和蔗糖運輸相關基因，結果表明，MdMYB6改變了蔗糖合成酶基因AtSUS1，蔗糖運輸酶AtSUC1，AtSUC2和AtSUC3表達，同時與糖信號相關的UGPase、AtHXK1也發(fā)生了改變。
　　 3．利用基于PCR的PTDS（PCR-based two-step DNA synthesis，PTDS）方法合成了來源于蘋果的轉錄

6、因子MdMYB10基因并利用模式植物擬南芥研究了這個基因的功能．分析其在山梨醇滲透脅迫條件下的功能表明，在山梨醇脅迫條件下，過量表達MdMYB10基因的擬南芥存活率較野生型顯著提高，通過測定一系列生理指標，進一步證明了MdMYB10基因能夠在脅迫條件下降低葉綠素的降解，同時提高了類黃酮，脯氨酸的表達，避免了細胞膜的破壞，從而使轉基因擬南芥提高了對滲透脅迫的耐受性．隨后的RT-PCR證明了在滲透脅迫下，MdMYB10基因能夠促進類黃酮合成