西瓜非生物脅迫響應R2R3MYB轉錄因子基因鑒定.pdf

1、MYB類轉錄因子家族是植物中最大的轉錄因子家族之一，參與了細胞分化、激素和環(huán)境因子應答等生物過程，并對次生代謝、花色素形成過程以及葉片等器官形態(tài)建成具有重要的調節(jié)作用。西瓜是重要的蔬菜作物，西瓜基因組測序的完成為揭示MYB家族轉錄因子在西瓜生長發(fā)育過程中的調控作用奠定了堅實的基礎。本文以西瓜基因組測序材料97103(C.lanatus(Thunb.)Matsum.&Nakaivar.lanatus）為試驗材料，通過生物信息學的方法，在全

2、基因組水平上對西瓜R2R3MYB轉錄因子基因家族進行了鑒定和分類;分析了其基因結構、蛋白質結構域特征、系統(tǒng)進化關系、染色體定位;利用RT-PCR技術研究R2R3MYB轉錄因子家族在非生物脅迫下的基因表達，包括低溫、干旱、鹽和ABA;克隆了MYB轉錄因子基因ClMYB55，與植物表達載體PBI121構建超量表達載體。同時以本實驗室保存的野生西瓜W001為試驗材料，對西瓜再生體系和遺傳轉化體系進行了優(yōu)化。主要實驗結果如下:
　　1、利

3、用隱馬爾科夫模型、西瓜基因組數(shù)據(jù)庫，在全基因組上鑒定出西瓜MYB家族基因234個，其中R2R3MYB類轉錄因子基因79個。西瓜79個R2R3MYB基因不均勻的分布在西瓜11條染色體上，其中第2、3、6、10條染色體上分布較多，多在首尾兩端，中間分布較少;西瓜MYB基因含有的外顯子數(shù)量在1-4之間，76％的基因含有3個外顯子。而在不同長度的外顯子中，有2種外顯子在結構和分布上高度保守，大小分別為130bp和133bp，分布在基因兩端;多序

4、列聯(lián)配比對結果顯示這些轉錄因子都含有完整的R2、R3結構域，其中R3的第一個色氨酸大部分被苯丙氨酸取代。
　　2、用RT-PCR技術分析了60個西瓜R2R3MYB轉錄因子家族基因在低溫、干旱、ABA和鹽脅迫下根和葉中的表達，共有42個基因檢測到表達，其中5個基因不受脅迫誘導而穩(wěn)定表達，37個基因參與脅迫響應。2個基因在葉中同時參與低溫、干旱、ABA和鹽4種非生物脅迫響應，21個基因同時參與2-3種非生物脅迫響應，14個基因特異性只

5、參與1種非生物脅迫響應。葉和根中響應低溫脅迫的基因有16個，響應干旱脅迫的基因有18個，響應ABA脅迫的基因有20個，響應鹽脅迫的基因有15個。
　　3、以5d左右苗齡的野生西瓜W001的無菌苗子葉為外植體，篩選了芽誘導最適培養(yǎng)基，并對伸長培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基進行了優(yōu)化。結果表明，當BA濃度為1mg/L時，外植體的誘導率最高，平均每個外植體的叢生芽數(shù)達6個;再生芽在MS+KT(0.1、0.2、0.3mg/L)三種伸長培養(yǎng)基中都能正常

6、伸長;最佳生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.05mg/L，生根率達62％。初步建立適用于野生西瓜遺傳轉化的子葉再生系統(tǒng)。
　　4、根據(jù)ClMYB55轉錄因子基因序列，設計特異引物，以西瓜97103幼苗為材料，克隆了ClMYB55轉錄因子基因的全長cDNA和CDS序列。并將ClMYB55基因的CDS序列和植物表達載體PBI121連接，構建了35S∷ClMYB55超量表達載體，命名為PBI55。
　　5、利用正交法，以野生西瓜子葉外植