【摘 要】
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MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,调控植物的生长发育过程,涉及植物对生物和非生物胁迫的响应、发育、分化、代谢和防御等。野生大豆具有丰富的遗传多样性,拥有多
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MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,调控植物的生长发育过程,涉及植物对生物和非生物胁迫的响应、发育、分化、代谢和防御等。野生大豆具有丰富的遗传多样性,拥有多种抗性基因资源,本文从野生豆BW69株系的耐酸铝基因表达谱中选择上调基因GsMYB10进行深入研究。主要研究结果分述如下:生物信息学分析表明,GsMYB10基因cDNA长度为1245 bp,编码414个氨基酸残基。利用NCBI数据库对蛋白质结构预测的结果表明,GsMYB10蛋白是MYB转录因子家族的一员,属于MYB转录因子中的1R类型,含有2个保守的结构域,其中类MYB DNA结合域位于50-106氨基酸残基之间、MYB-CC型反式因子结构域位于154-199氨基酸残基之间。利用重组DNA技术将GsMYB10基因编码序列构建到pCAMBIA1302载体上,通过农杆菌GV3101介导法转化烟草进行瞬时表达。荧光显微观测结果表明,GsMYB10蛋白定位在细胞核中。利用重组DNA技术将GsMYB10基因编码序列构建载体pGBKT7载体上,转化酵母细胞Y2Hgold。结果表明,GsMYB10蛋白具有转录自激活活性。采用Real-time RT-PCR技术进行组织表达模式分析,结果表明,GsMYB10基因在花、荚、根中的表达量相对较高,而在顶端组织的表达量最低。在不同浓度酸铝胁迫条件下,GsMYB10基因的表达受酸铝胁迫诱导上调,随着铝浓度的增加,GsMYB10基因的表达量呈现先显著上升后缓慢降低的趋势,在50μM AlCl3(pH4.5)浓度时表达量最高,是对照处理的6倍左右。进一步检测GsMYB10基因在不同处理时间点对酸铝胁迫的响应,定量PCR检测的结果表明,GsMYB10基因表达量随时间的增加呈现出先快速上升后缓慢下降的趋势,其中在8小时的时间点表达量达到最高,是对照处理的5.9倍左右。表达模式的结果表明,GsMYB10基因对酸铝胁迫起响应应答。采用农杆菌EHA01介导大豆子叶节遗传转化方法,将GsMYB10基因转化栽培品种华春6号,获得转化体并加代繁殖至T3代。通过除草剂涂抹、DNA水平和RNA水平鉴定,共获得5个过表达株系。采用华春6号和3个T3代转基因株系进行酸铝胁迫处理和苏木精染色,发现GsMYB10基因过量表达增强了转基因株系对酸铝胁迫的耐受性。在酸铝胁迫下,GsMYB10转基因株系的主根相对伸长率达50%、根尖铝离子含量为60μg/g、游离脯氨酸含量为90μg/g、根部生物量为46%、小分子物质丙二醛含量为7μmol/g,与野生型存在显著差异。
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