賴草屬植物Myb基因的克隆及分子性狀分析.pdf

1、賴草屬Leymus Hochst.是禾本科Poaceae小麥族Triticeae Dumortier的一個(gè)重要多年生屬，全世界有賴草屬大約32個(gè)種和19個(gè)亞種，廣泛分布于歐亞大陸和北美，南美也有少量分布。主要形態(tài)特征為：具根狀莖、異花授粉、穎從錐形到披針形、外稃無芒或具短芒、小穗1到多枚著生于穗軸各節(jié)、花藥長。賴草屬植物通常生長于海濱、河湖沙岸、沙漠沙丘、草原、草甸、山坡及林下，有些賴草屬物種具有抗病蟲、穗大、粒多、高光效等優(yōu)良特性。同

2、時(shí)，該屬大多數(shù)植物具有較強(qiáng)的耐寒、耐旱、耐堿，以及抗病、抗蟲、抗風(fēng)沙的能力，且是優(yōu)良的牧草。對(duì)賴草屬植物抗逆相關(guān)基因的研究具有重要的意義。
　　 在植物抗逆反應(yīng)體系中，通過轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控功能基因的表達(dá)，是植物逆境應(yīng)答反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為植物體內(nèi)最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，Myb(v-Mybavianmyeloblastosisviraloncogenehomolog)類轉(zhuǎn)錄因子在植物抗逆脅迫過程中起著重要的作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞的形態(tài)，參與激

3、素和脅迫的應(yīng)答。目前，在普通小麥中已經(jīng)獲得了大量的Myb基因序列，而在小麥近緣屬物種中獲得的同源基因則比較少，導(dǎo)致對(duì)麥類植物Myb基因家族成員間的關(guān)系還不清楚。因此，進(jìn)行小麥近緣屬物種Myb基因的研究是非常必要的。為了認(rèn)識(shí)和利用賴草屬植物的Myb基因，本研究對(duì)賴草屬5種植物的Myb基因進(jìn)行了克隆和分子性狀分析，主要結(jié)果如下：
　　 1.根據(jù)糜子Actin基因的保守序列為誘餌，在Genbank上找到三條同源性非常高的EST序列，拼

4、接為全序列來設(shè)計(jì)一對(duì)簡并性引物P1，并利用糜子Actin基因引物P2，以多枝賴草(Leymusmulticaulis)葉片總RNA為模板，采用RT-PCR的方法擴(kuò)增出Actin基因片段并連接到pMD18-T載體上。陽性克隆經(jīng)PCR鑒定后進(jìn)行測(cè)序，所得序列與GenBank中注冊(cè)的Actin基因序列的同源性為81.8％～96％，與其它肌動(dòng)蛋白的氨基酸序列的同源性達(dá)82％以上。序列分析表明，克隆到的為Actin基因，并分別命名為：LmACT1

5、，長961bp，編碼312個(gè)氨基酸；LmACT2，長192bp，編碼42個(gè)氨基酸。并在GenBank注冊(cè)，登錄號(hào)為GU992386，GU992387。
　　 2.根據(jù)Myb基因R2R3區(qū)域的保守性，設(shè)計(jì)簡并性引物或Myb基因全長的特異引物，從賴草屬5個(gè)物種中分離得到19個(gè)Myb基因片段，其中，16個(gè)片段包含R2R3域的部分序列，3個(gè)片段含有完整的開放閱讀框的R2R3-Myb基因序列，氨基酸序列分析表明，19個(gè)Myb基因片段均屬于

6、R2R3-Myb成員。與典型R2R3-Myb基因的比較，賴草屬植物19個(gè)Myb基因片段編碼的R2R3區(qū)域氨基酸序列有3種構(gòu)型：13個(gè)為W-x(19)W-x(19)W-x(12)F-x(18)W-x(18)W構(gòu)型，4個(gè)為W-x(19)W-x(19)W-x(12)M-x(18)W-x(18)W型，2個(gè)為W-x(19)W-x(19)R-x(12)L-x(18)W-x(18)W型。
　　 目前報(bào)道的小麥Myb基因編碼的蛋白質(zhì)中，第70位

7、氨基酸全是苯丙氨酸(Phe-F)，而賴草屬植物的19個(gè)Myb基因編碼的蛋白質(zhì)中的第70位氨基酸出現(xiàn)了三種不同的氨基酸，即苯丙氨酸(Phe-F)13個(gè)，亮氨酸(Leu-L)2個(gè)和蛋氨酸(Met-M)4個(gè)，表明賴草屬植物的Myb基因在該位點(diǎn)發(fā)生了變化，在同屬中不同物種或同種的不同Myb基因成員存在多樣性。
　　 3.根據(jù)核酸序列的相似性，對(duì)賴草屬植物的3個(gè)Myb全基因(LrMyb3，HM071921；LmMyb6，GU011687；