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《黃麻myb轉(zhuǎn)錄因子的克隆及表達特性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、黃麻MYB轉(zhuǎn)錄因子的克隆及表達特性分析1、立題意義及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與存在問題轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控目的基因表達是植物對其生長發(fā)育及生理代謝調(diào)控的一種重要方式。MYB轉(zhuǎn)錄因子是最大的植物轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，參與了細胞分化、細胞周期的調(diào)節(jié),激索和環(huán)境因子應(yīng)答，并對植物次生代謝以及葉片等器官形態(tài)建成具有重要的調(diào)節(jié)作用。最近的研究表明，MYB類轉(zhuǎn)錄因子參與了植物木質(zhì)素合成過程的調(diào)控，對植物木質(zhì)素含量以及結(jié)構(gòu)都起到了重要作用（李維靜etal.2013）o木質(zhì)索是一種酚類多聚體，是維管植物細胞壁的重要組成成分，具冇機械支持、水分運輸和抵抗病菌侵襲等重要牛物學功能
2、。然而，木質(zhì)素的存在又是影響植物加工利用的主要限制因子。因此，通過基因工程等技術(shù)適當?shù)亟档湍举|(zhì)素含量或改變木質(zhì)素的組成成分，將有利于更好地利用資源植物。傳統(tǒng)的基因工程方法主耍通過調(diào)節(jié)代謝途徑屮的關(guān)鍵酶或限速酶來控制相關(guān)性狀，但是鑒定限速步驟不是一件容易的事情，而且代謝途徑中終產(chǎn)物的積累或減少也往往不是由單-個酶或-兩個酶的活性決定的。因此，可以將口光轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面來改變代謝通路流量，而不是通路中的基因本身（李維靜etal.2013）。轉(zhuǎn)錄因子也稱反式作用因子，是指能夠與基因啟動子區(qū)域中順式作用元件發(fā)生特異性相互作用的DNA結(jié)合蛋白，通過它們Z間以及與其
3、他相關(guān)蛋白Z間的相互作用激活或抑制某些基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子通常由幾個獨立的功能域組成，包括DNA結(jié)合功能域、轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)（激活或抑制）、信號分子結(jié)合域和核定位信號區(qū)等。根據(jù)DNA結(jié)合功能域的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄因子可以分為bHLH（堿性螺旋一環(huán)一螺旋）蛋口、bZIP（堿性亮氨酸拉鏈）蛋口、Homeodomain蛋白、MADS-box蛋白、Zinc-finger（鋅指蛋白）、MYB蛋白、Ap2/EREBP蛋白、HSF蛋白、HMG蛋白和AThook蛋口等多個不同家族。這些轉(zhuǎn)錄因了對植物發(fā)育、代謝和進化都具有重要作用（李曼etal.2013；鄧志剛etal.2013；焦健e
4、tal.2013；王諾菌etai.2014）o轉(zhuǎn)錄因子作為上游的調(diào)控因子可以調(diào)控下游多個相關(guān)功能基因的表達。實驗證明，比起單純使用下游的某種功能基因，利用轉(zhuǎn)錄因了來改良作物的抗逆性，可以獲得更為理想的綜合效果（陳儒鋼etal.2010）oDai等（2007）將水稻OsMYB3R-2基因在擬南芥（Arabidopsisthaliana）中過量表達，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因擬南芥提高了對干旱、鹽、低溫和ABA脅迫的耐受力（Daietal.2007）。值得指出的是，并不是所冇的MYB相關(guān)蛋白都是轉(zhuǎn)錄激活子，有的也起負調(diào)控作用，抑制廿標基因的表達（Jinetal.1999）?2
5、、存在的問題黃rchoruscapsularisL.）,乂稱綠麻，為樓樹科黃麻屬一年生草本韌皮纖維作物，是世界上最重要的長纖維作物產(chǎn)量和種植面積僅次于棉花（Chenetal.2014；Dasetal.2012；Miretal.2008）o由于黃麻纖維產(chǎn)量高、冇光澤、吸濕性能好、散水快、易降解、質(zhì)地柔軟，在商業(yè)上有金色纖維之稱。近年來隨著育種家的不斷努力，黃麻纖維產(chǎn)量有了大幅度的提高,但由于黃麻韌皮纖維細胞壁木質(zhì)化、單纖維細胞較短、粗硬等因索，影響了黃麻纖維在面料紡織品上的有效應(yīng)用和經(jīng)濟效益。纖維素是細胞壁的主要成分，也是黃麻育種的重點口標，其基本結(jié)構(gòu)單位是
6、毗喃式D?葡萄糖，是眾多的葡萄糖殘基以B?l,4糖背鍵相連，纖維素合成酶催化合成B?l,4糖昔鏈，從葡聚糖的聚合開始，逐步進入纖維索的結(jié)晶過程。但這些研究在黃麻上未見報道。（張高陽etal.2014）3、主要研究內(nèi)容為獲得黃麻MYB轉(zhuǎn)錄因子基因序列信息及其在不同生長發(fā)育階段的表達情況，木研究通過對黃麻根莖葉的MYB轉(zhuǎn)錄組數(shù)拯分析，采用RT-PCR方法從黃麻轉(zhuǎn)錄本中克隆了該基因的基因組DNA和cDNA全長序列，并進行生物信息學分析。4、擬解決的關(guān)鍵性問題木項目在基因工程技術(shù)和一些模式植物的纖維素合成酶基因所取得的新進展基礎(chǔ)上，通過分析比較不同發(fā)育時期的MYB
7、轉(zhuǎn)錄因子對黃麻木質(zhì)素(或纖維素及半纖維素)的分子調(diào)控機理。探討MYB轉(zhuǎn)錄因子時空農(nóng)達的生物學功能，為進一步構(gòu)建載體和改善黃麻纖維品質(zhì)基因工程研究奠定基礎(chǔ)。2材料與方法2.1試驗材料1.1試驗材料以國家一級黃麻品種179為試驗材料，TaqplusDNA聚合酶、dNTPs均購門生工生物工程(上海)股份有限公司，感受態(tài)細胞DH5(x為木實驗室口備，載體pMD18-T.逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRaAMVVer3.0)購自大連寶生物公司，植物表達載體pCAMBIA1301和擬南芥種子由福建省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所黃庭旭研究員提供，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。1.2黃麻根、莖
8、、葉和韌皮總RNA提取及引物設(shè)計取B間生長旺盛的黃麻179莖皮組織
