大豆单一重复R3 MYB转录因子的功能研究
发布时间：2020-10-22 07:04
表皮毛是一种存在于植物地上组织器官的结构,它的存在不仅可以减少刺吸式害虫以及各种病虫对植物的伤害,还能减少蒸腾失水,降低紫外线对植物的灼伤所造成的危害等等。因此,通过科学实验来研究表皮毛的发生是很有必要的事情。拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的R3 MYB是表皮毛形成的负调控因子,单一重复R3 MYB通过与R2R3 MYB转录因子GLABRA1(GL1)竞争结合bHLH类转录因子GLABRA3(GL3)或GL3(EGL3),阻断MYB-bHLH-WD40(MBW)的形成。MBW复合物可以激活调控表皮毛发生的基因GLABRA2(GL2)的表达,而GL2是表皮毛形成所必需的。然而仍然不清楚大豆中的哪些R3 MYB可能会涉及到表皮毛的形成。先找到拟南芥单一重复R3 MYB转录因子TRICHOMELESS1(TCL1)的氨基酸序列,在大豆(Glycine max)蛋白数据库中,运用BLAST技术来寻找大豆中的同源序列。我们发现大豆中共有六个单一重复R3 MYB,命名为大豆TRICHOMELESS1至6(GmTCL1-GmTCL6)。序列比对分析表明GmTCLs是典型的R3 MYB转录因子。通过转基因得到大豆转基因过表达株系,我们发现过量表达GmTCLs的大豆植物中的表皮毛数目基本保持不变,并且转基因大豆植物中BLAST预测的拟南芥GL1和GL2同源基因的表达不受影响。然而,在拟南芥35S启动子控制下,每个GmTCL基因在拟南芥体内的表达均抑制拟南芥表皮毛的形成,并且拟南芥转基因株系中GL1和GL2的表达水平大大降低。通过实验验证,所有GmTCLs与转入拟南芥原生质体中的GLABRA3(GL3)相互作用。此外,在拟南芥TCL1基因启动子控制下的GmTCL1的表达完全恢复了tcl1突变体表型,表明GmTCL1在功能上等同于TCL1。总之,这些结果表明,GmTCLs能够调节拟南芥的表皮毛形成,但是它们对大豆中的表皮毛形成可能不起作用。
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：Q943.2;S565.1
【部分图文】：
发生的研究对拟南芥根毛的发生的研究中发现，产生根毛的部位是表皮细胞只与一个皮层细胞相连的则形不成根毛（图为根毛形成的负向调控因子，它能够通过胞间连丝在细才能够产生根毛，因为其能够把 GL1 蛋白挤掉，跟转3/EGL3 互作，进而 GL2 基因的表达会受到抑制(GL2 基调节)，GL2 基因的表达不利于根毛的形成，因此该细]（图 2）。图 1 拟南芥表皮毛发生的调控模型
图 2 拟南芥根毛发生的调控模型3.其它物种单一 R3 MYB 转录因子的研究进展我们知道棉花在纺织工业中占有很重要的地位，也是人们生活中重要的生物资，评价棉花品质其中一个很重要的也是最直接的指标就是棉纤维的长度。纤维其实就是由胚珠的珠被上面的表皮细胞经过系列发育而形成的表皮毛[52研究人员通过同源比对，从棉花里面来寻找与拟南芥中与表皮毛形成有关的 G和 GL2 的同源基因，分别找到了两个目标基因，分别为 GaMYB2 和 GaHOX1对他们就行转基因实验验证，研究发现它们对棉纤维的发育均具有促进作用[52008 年，关媛等在黄瓜数据库中对拟南芥 TTG1 基因保守序列进行同源比对，到了一个高度同源基因 CsTTG1，并且进行了基因克隆以及转化验证，实验结说明其在拟南芥中起着调控表皮毛的功能[54]。2012 年，谭峥等也用同样的方将拟南芥三个单一 R3 MYB——TRY、CPC 和 ETC1 氨基酸序列以及核苷酸序
24图3 大豆单一重复R3 MYB的鉴定分析Fig.3.Identifiation of soybean R3 MYB transcription factors注：A:大豆和拟南芥单一TCL1的氨基酸序列比对。下划线——R3 MYB结构域，箭头——指纹序列保守氨基酸，星号——CPC移动必需氨基酸 B:六个大豆单一R3 MYB基因结构分析。黄色的线标记的是CDS区，虚线标记的是内含子C:系统发育树分析1.2 GmTCLs 基因的克隆大豆六个 GmTCLs 基因克隆模板来自于大豆测序品种 Willimas 82，然后根据表达载体 PTF101.1-35S，引物设计如表 2，利用双酶切位点 Xba1 和 Sac1 对克隆序列进行酶切并连接到表达载体上，PCR 验证载体构建的正确性（图 4）。
【参考文献】
本文编号：2851271
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：Q943.2;S565.1
【部分图文】：
发生的研究对拟南芥根毛的发生的研究中发现，产生根毛的部位是表皮细胞只与一个皮层细胞相连的则形不成根毛（图为根毛形成的负向调控因子，它能够通过胞间连丝在细才能够产生根毛，因为其能够把 GL1 蛋白挤掉，跟转3/EGL3 互作，进而 GL2 基因的表达会受到抑制(GL2 基调节)，GL2 基因的表达不利于根毛的形成，因此该细]（图 2）。图 1 拟南芥表皮毛发生的调控模型
图 2 拟南芥根毛发生的调控模型3.其它物种单一 R3 MYB 转录因子的研究进展我们知道棉花在纺织工业中占有很重要的地位，也是人们生活中重要的生物资，评价棉花品质其中一个很重要的也是最直接的指标就是棉纤维的长度。纤维其实就是由胚珠的珠被上面的表皮细胞经过系列发育而形成的表皮毛[52研究人员通过同源比对，从棉花里面来寻找与拟南芥中与表皮毛形成有关的 G和 GL2 的同源基因，分别找到了两个目标基因，分别为 GaMYB2 和 GaHOX1对他们就行转基因实验验证，研究发现它们对棉纤维的发育均具有促进作用[52008 年，关媛等在黄瓜数据库中对拟南芥 TTG1 基因保守序列进行同源比对，到了一个高度同源基因 CsTTG1，并且进行了基因克隆以及转化验证，实验结说明其在拟南芥中起着调控表皮毛的功能[54]。2012 年，谭峥等也用同样的方将拟南芥三个单一 R3 MYB——TRY、CPC 和 ETC1 氨基酸序列以及核苷酸序
24图3 大豆单一重复R3 MYB的鉴定分析Fig.3.Identifiation of soybean R3 MYB transcription factors注：A:大豆和拟南芥单一TCL1的氨基酸序列比对。下划线——R3 MYB结构域，箭头——指纹序列保守氨基酸，星号——CPC移动必需氨基酸 B:六个大豆单一R3 MYB基因结构分析。黄色的线标记的是CDS区，虚线标记的是内含子C:系统发育树分析1.2 GmTCLs 基因的克隆大豆六个 GmTCLs 基因克隆模板来自于大豆测序品种 Willimas 82，然后根据表达载体 PTF101.1-35S，引物设计如表 2，利用双酶切位点 Xba1 和 Sac1 对克隆序列进行酶切并连接到表达载体上，PCR 验证载体构建的正确性（图 4）。
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
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2 刘守梅;孙玉强;王慧中;;植物MYB转录因子研究[J];杭州师范大学学报(自然科学版);2012年02期
3 谭峥;郭芳;杨福强;刘丽英;张小兰;任华中;;拟南芥中异源过表达黄瓜CsTRY基因对表皮毛的抑制作用[J];园艺学报;2012年01期
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1 郑鹏;棉花TRIPTYCHON基因的电子克隆和功能初步验证[D];新疆农业大学;2010年
本文编号：2851271
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