柑橘MYB转录因子CsMYB8的功能初探

发布时间：2020-05-09 15:00

【摘要】：果实品质随着柑橘产业的发展和消费水平的提高已备受关注,糖分含量是影响果实品质的重要指标。MYB转录因子作为植物中最为庞大的转录因子家族之一,广泛参与了植物次生代谢的调控、激素与逆境胁迫的应答以及细胞模式建成的调控等众多生物学过程,而目前MYB转录因子影响植物糖代谢的研究则相对较少。本研究以从甜橙中克隆得到的一个可能响应糖信号抑制蔗糖转运的MYB转录因子CsMYB8作为候选基因,以CsMYB8基因超量表达番茄株系为主要研究材料,结合代谢水平与转录水平的综合分析对候选基因功能进行初探,以期为柑橘果实品质改良及新品种的培育提供重要的候选基因。主要研究结果如下:1.CsMYB8基因进化分析及基因表达分析表明,CsMYB8与已经报道的可能与蔗糖响应相关的MdMYB6、VvREBP具有较近的亲缘性。拷贝数分析表明CsMYB8基因在甜橙中为双拷贝。基因表达分析表明,花后50-60天时CsMYB8在‘红暗柳’甜橙中的表达量明显低于‘暗柳’甜橙;CsMYB8基因表达受乙烯诱导,但不受糖信号诱导;在UV-B处理条件下CsMYB8基因的表达受到了明显的抑制,在高温与低温的逆境条件下CsMYB8基因均存在不同程度的响应。2.亚细胞定位与转录活性分析表明,CsMYB8在拟南芥原生质体和洋葱表皮细胞均特异性地定位于细胞核中。烟草双荧光素酶系统分析显示CsMYB8可能具有转录激活活性。3.CsMYB8重组蛋白的诱导与纯化。通过原核表达与分离纯化获得纯度较高的CsMYB8重组蛋白,为后续EMSA等相关生化实验奠定基础。4.CsMYB8基因超量表达番茄植株茎顶端出现绒毛增多的现象,扫描电镜观察表明植株茎顶端绒毛结构无明显差异,转基因番茄植株均能正常开花结果,且果实在色泽、形状以及成熟期等方面没有明显差异,果实硬度、果实Vc含量以及乙烯释放量均无显著差异。5.CsMYB8超量表达番茄初生代谢物质测定与分析表明,转基因番茄果实中包括蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖等主要二糖、单糖的含量显著降低,经测定淀粉的含量却显著升高。糖代谢途径关键结构基因的表达分析结果显示磷酸戊糖途径与卡尔文循环途径关键结构基因Rpi基因的表达量在转基因系中显著降低。6.CsMYB8超量表达番茄次生代谢物质测定与分析表明,转基因番茄果实中咖啡酸、咖啡酰丁二胺、3-咖啡酰奎宁酸等物质的含量显著降低,而柚皮素查尔酮的含量则显著升高。7.CsMYB8超量表达番茄挥发性物质测定与分析表明,酯类生物合成的关键酶基因AAT在转基因番茄果实中的表达量显著降低,但转基因番茄与野生型番茄果实检测到的挥发性物质含量无显著性差异。
【图文】：

进化树,柑橘,转录因子,物种

图 1 CsMYB8 与其他物种中 REBP 的蛋白序列比对Fig. 1 Protein alignment of CsMYB8 and other sucrose responsive elementbinding proteins为了进一步分析 CsMYB8 和其它 MYB 转录因子间的进化关系，我们将CsMYB8 与已报道的 6 个 MYB 进行同源进化比对，构建同源进化树（图 2）

氨基酸序列,物种,蛋白,氨基酸序列

华中农业大学 2017 届硕士研究生学位论文3. 结果与分析3.1 CsMYB8 基因序列及进化分析CsMYB8 的 Gene bank 登录号为 EF537874，CsMYB8 的 cDNA 包括 954bp 开放阅读框，编码一个由 317 个氨基酸组成的转录蛋白。将 CsMYB8 cDNA 的氨基酸序列与其他植物中已报到的 MYB 家族蛋白对比，，结果如图 1 所示，CsMYB8蛋白包含高度保守的 R2R3 MYB重复序列，其氨基酸序列全长与苹果 MdMYB6、葡萄 VvSREBP 分别有 62%、59%的一致性。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S666

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