擬南芥吲哚族芥子油苷調(diào)控基因的表達(dá)模式分析.pdf

1、芥子油苷是一類廣泛存在于包括模式植物擬南芥以及一些經(jīng)濟(jì)蔬菜等十字花科植物中的具有抗蟲、抗病活性的重要次生代謝產(chǎn)物。芥子油苷根據(jù)側(cè)鏈氨基酸來源不同主要分為吲哚族芥子油苷、脂肪族芥子油苷和芳香族芥子油苷。吲哚族芥子油苷能夠參與植物的形態(tài)建成、免疫反應(yīng)以及對病原菌的防御，還與吲哚-3-乙酸(IAA)和植保素(Camalexin)的合成密切相關(guān)。目前擬南芥中吲哚族芥子油苷的合成途徑已經(jīng)基本研究清楚，MYB34，MYB51和MYB122是吲哚族芥

2、子油苷合成的過程中具有關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的轉(zhuǎn)錄因子，因此研究調(diào)控吲哚族芥子油苷合成的轉(zhuǎn)錄因子具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　吲哚族芥子油苷的轉(zhuǎn)錄調(diào)控通常受脫落酸(abscisic acid，ABA)、茉莉酸(jasmonic acid，JA)、水楊酸(salicylic acid，SA)、赤霉素(gibberellin，GA)和乙烯(ethylene，ET)等植物激素的誘導(dǎo)。利用Plantcare軟件對MYB34，MYB51和

3、MYB122的啟動子序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)三個基因的表達(dá)可能受到多種植物激素的調(diào)控。為了深入了解MYB34，MYB51和MYB122三個基因的空間表達(dá)情況以及受激素誘導(dǎo)的表達(dá)模式，本研究分別構(gòu)建了由MYB34，MYB51和MYB12啟動子驅(qū)動的GUS基因的表達(dá)載體，并分別通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化侵染擬南芥獲得轉(zhuǎn)基因植株。利用PMYB34∷GUS，PMYB51∷GUS和PMYB122∷GUS三種轉(zhuǎn)基因植株對MYB34，MYB51和MYB12在不同生長發(fā)

4、育階段和受不同激素誘導(dǎo)后的表達(dá)模式進(jìn)行了分析。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)構(gòu)建了MYB34，MYB51和MYB122啟動子驅(qū)動GUS的植物表達(dá)載體以pCAMBIA3300 NLS-GUS質(zhì)粒為基礎(chǔ)，分別插入三個目的基因的啟動子，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥，得到PMYB34∷GUS，PMYB51∷GUS和PMYB122∷GUS轉(zhuǎn)基因株系。
　　(2) MYB34，MYB51和MYB122的空間表達(dá)模式
　　幼

5、苗期，MYB34在根、子葉和下胚軸中表達(dá)。成熟植株中MYB34主要在根、葉柄、花和角果中表達(dá)。
　　幼苗期，MYB51主要在根中表達(dá)，MYB51在真葉中表達(dá)高于子葉。成熟期MYB51在側(cè)根、葉片、花和角果中表達(dá)，其中葉片表達(dá)量較高。
　　幼苗期，MYB12主要在葉脈、下胚軸和根中表達(dá)。成熟后，MYB122在根、葉片、花和角果中表達(dá)。
　　(3) MYB34，MYB51和MYB122響應(yīng)不同激素的表達(dá)模式
　　激素

6、ABA、SA和MeJA誘導(dǎo)MYB34的表達(dá)，而ACC和GA的誘導(dǎo)不明顯。
　　激素SA和ACC誘導(dǎo)MYB51的表達(dá)，而ABA和MeJA能夠抑制MYB51的表達(dá)。
　　激素SA、GA和MeJA誘導(dǎo)MYB122的表達(dá)，而ABA對MYB122的表達(dá)有抑制作用。
　　通過對吲哚族芥子油苷合成途徑中的三個轉(zhuǎn)錄因子的GUS染色結(jié)果分析，初步闡明了激素處理下，MYB34，MYB51和MYB12的表達(dá)模式。為今后研究吲哚族芥子油苷的調(diào)