甘蓝型油菜和谷子MYB76转录因子在种子脂肪酸积累中的功能分析

发布时间：2022-02-12 12:36

　　转录调控在植物种子脂肪酸积累过程中发挥重要作用。拟南芥AtMYB76作为转录因子,参与调控了脂肪族芥子油苷和脂肪酸的积累过程。但油菜和谷子中AtMYB76的同源基因BnaA10.SOI.a和SiMYB76在种子脂肪酸代谢过程中的作用还不清楚。本研究通过系统进化树和多序列比对分析了BnaA10.SOI.a和SiMYB76与部分十字花科植物及主要油料作物的亲缘关系。此外,从甘蓝型油菜“中双11”和谷子“豫谷1号”中分别克隆了BnaA10.SOI.a和SiMYB76,并在拟南芥中初步分析了其在种子脂肪酸积累过程中的调控作用。主要结果如下:1、在甘蓝型油菜基因组中存在4个MYB76同源拷贝,其蛋白分别为BnaA10.SOI.a（XP＿013715419.1）,BnaA3.SOI（XP＿022566456.1）,BnaA10.SOI.b（XP＿013715418.1）和Bna C3.SOI（XP＿013725873.2）;豫谷1号基因组中存在1个MYB76同源拷贝SiMYB76（XP＿004973509.1）。蛋白质序列比对和系统进化树分析表明,BnaA10.SOI.a和SiMYB76与拟南芥A... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校

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【部分图文】：

BnSOI蛋白多序列比对和系统进化树分析

第三章BnaA10.SOI.a在拟南芥种子油脂积累过程中的功能分析23图3.2BnaA10.SOI.a蛋白的表达模式分析。A：烟草叶片中的亚细胞定位。比例尺为50μm。B：MYB76在中双11中同源基因在BnSOI不同组织中的表达情况。内参基因为BnACTIN7，BnaA10.SOI在根部的表达量设为1。误差线表示三个生物学重复的平均值±标准差。Figure3.2ExpressionpatternofBnaA10.SOI.a.A:SubcellularlocalizationoftheBnaA10.SOI.aproteininN.benthamianaleafcells.Bars=50μm.B:RT-qPCRverificationofMYB76orthologueexpressioninvarioustissuesinrapeseedcultivarZS11.TheexpressionresultswerenormalizedagainstBnACTIN7asaninternalcontrol,andtheexpressionlevelofBnaA10.SOIinrootswassetto1.0.Means±SDofthreebiologicalreplicatesareshown.用RT-qPCR分析BnaA10.SOI在油菜不同组织中的时空表达模式。如图3.2B所示，BnaA10.SOI在花中的转录水平高于根、茎、叶。在油菜种子发育阶段，BnaA10.SOI的表达量在种子发育前期一直很低，但在开花后33-35天显著升高，而这一阶段是种子油脂积累的关键时期（Dongetal.,2004;Murphyetal.,1989;Fowleretal.,1970），表明BnaA10.SOI可能调控种子相关特性。3.2.3BnaA10.SOI.a转基因株系的获得前人研究AtMYB76通过调控拟南芥种子油脂合成的一些关键基因来抑制油脂合成（Duanetal.,2017）。为了验证BnaA10.SOI.a是否也有相似的功能，我们将35S:BnaA10.SOI.a-6HA转入拟南芥myb76-2突变体中（图3.3A）。通过Basta筛选，

西北农林科技大学硕士学位论文24T1代获得了15个转基因单株进行鉴定，经过自交至T3代后选择了有代表性的3株（图3.3B），并用于后续研究。如图3.3C所示，三个株系中，BnaA10.SOI.a的表达量在myb76-235S:BnaA10.SOI.a#2中最高，在myb76-235S:BnaA10.SOI.a#3中最低，并且在野生型和突变体中没有表达。图3.3转基因株系myb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HA的分子水平鉴定。A:BnaA10.SOI.a基因的双元载体结构示意图。LB和RB分别代表左右边界。NOS-pro代表启动子，NOS-ter代表终止子。Basta为抗草铵膦的基因。35S-pro为35S强启动子。B：myb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HA在DNA水平鉴定转入情况，引物为35S_P/BnaA10.SOI.a_R。C：myb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HA在RNA水平鉴定转入情况。内参基因为AtEF1aA4。误差线表示平均值±标准差（n=3）。Figure3.3Characterizationofmyb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HA.A:SchematicdiagramoftheconstitutiveexpressioncassetteoftheBnaA10.SOI.ageneinthebinaryvectorpGreen2×35Susedforplanttransformation.RB,rightborder;LB,leftborder;NOS-pro,nopalinesynthasepromoter;NOS-ter,nopalinesynthaseterminator;Basta,glufosinate;35S-pro,CaMV35Spromoter.B:PCR-basedgenotypingofmyb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HAtransgenicplantsusingspecificprimersforthe35S_P/BnaA10.SOI.a_R.Cas,cassette.C:ExpressionanalysisofBnaA10.SOI.ainmyb76-235S:BnaA10.SOI.a-6HAtransgenicplantsusingRT-qPCR.ExpressionwasnormalizedagainsttheexpressionofAtEF1aA4,whichwasusedasaninternalcontrol.Valuesarethemeans±SD(n=3).3.2.4BnaA10.SOI.a参与种子油脂积累突变体myb76-2种子中的总脂肪酸含量显著高于野生型，异位表达BnaA10.SOI.a能够完全

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博士论文
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本文编号：3621730