【摘 要】
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野菊（Chrysanthemum indicum）是一种分布极为广泛、繁殖能力较强的野生花卉,因其具有生长迅速、抗逆性强、耐粗放管理等特点,已作为优势植物在荒山荒地绿化中得到大量应用。因此,利用转基因技术对野菊进行定向改良,提高其耐受性,能够使其应用在园林绿化中更具意义和价值。MYB转录因子家族成员能够响应多种非生物胁迫,然而对于MYB4转录因子响应镉胁迫的相关研究较少,故探究其对镉的响应机制,可
【基金项目】
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国家自然基金项目—— 菊花响应盐胁迫的 mi RNAs 及其靶标的鉴定与功能分析（31870687）
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野菊（Chrysanthemum indicum）是一种分布极为广泛、繁殖能力较强的野生花卉,因其具有生长迅速、抗逆性强、耐粗放管理等特点,已作为优势植物在荒山荒地绿化中得到大量应用。因此,利用转基因技术对野菊进行定向改良,提高其耐受性,能够使其应用在园林绿化中更具意义和价值。MYB转录因子家族成员能够响应多种非生物胁迫,然而对于MYB4转录因子响应镉胁迫的相关研究较少,故探究其对镉的响应机制,可为揭示CiMYB4基因在抗逆过程中的作用机理奠定理论基础,并为荒山绿化提供更多优质植物材料。本研究基于实验室前期获得并经鉴定的转CiMYB4基因烟草和野菊,分别对其进行镉处理,并分析其不同株系在镉处理条件下的生理特性变化及分子响应机制;同时克隆了CiMYB4基因启动子,并进行瞬时表达分析,主要研究结果如下:1.镉处理后,相较于野生型,转CiMYB4基因烟草表现出更优的生长状况,且具有更强的镉富集及转运能力;转CiMYB4基因烟草的MDA含量低于野生型,而SOD、POD、CAT活性显著高于野生型;转CiMYB4基因烟草的Gs、Pn、Tr值均高于野生型,Ci低于野生型;转CiMYB4基因烟草的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均高于野生型。镉处理后,相比于野生型烟草,转CiMYB4基因烟草的PCS1、GSH1和HMA3基因均呈现上调表达,而ABCC1的表达并没有发现明显规律。表明相较于野生型烟草,转CiMYB4基因烟草对镉的耐受性更强,具有更强的生长优势。2.镉处理后,过表达CiMYB4基因野菊比野生型与抑制表达株系的损伤程度轻,且具有更强的镉富集及转运能力;过表达株系野菊的MDA含量低于野生型,SOD、POD、CAT活性显著高于野生型,相反,抑制表达株系野菊的MDA含量高于野生型,SOD、POD、CAT活性则显著低于野生型;过表达株系野菊的Gs、Pn、Tr值均高于野生型,Ci低于野生型,相反,抑制表达株系野菊的Gs、Pn、Tr值均低于野生型,Ci高于野生型;过表达株系的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均高于野生型与抑制表达株系。相比于野生型与抑制表达株系,过表达CiMYB4基因野菊的PCS1、GSH1和HMA3基因均上调表达,而ABCC1的表达并没有发现明显规律。表明过表达CiMYB4基因野菊对镉的耐受性更强,具有更强的生长优势。3.利用染色体步移技术克隆得到CiMYB4基因启动子序列2001bp,顺式作用元件预测分析表明CiMYB4基因启动子除具有启动子所必须的核心元件外,还具有很多环境信号因子响应元件,如激素类响应、胁迫类响应元件以及MYC结合位点等。根据顺式作用元件的数量和位置,将启动子2001bp分为5段5’端缺失片段,分别命名为P（2001bp）、P1（1764bp）、P2（1299bp）、P3（954bp）和P4（417bp）,并替换Ca MV35s启动子。经瞬时转化本氏烟草与GUS染色发现,5段5’端缺失片段均有一定活性。P及P3染色较深,表明-417bp至-954bp区域是影响启动子活性的关键区域。
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