巴西橡膠樹(shù)HbMYC1基因的克隆與功能的初步分析.pdf

1、天然橡膠是產(chǎn)膠植物的一種次生代謝產(chǎn)物，具有耐高溫、高彈性等突出優(yōu)點(diǎn)，是合成橡膠不可比擬的一種世界性工業(yè)原料和重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及應(yīng)用前景。天然橡膠的主要來(lái)源是巴西橡膠樹(shù)(Heveabrasiliensis)，而乳管是橡膠生物合成的主要場(chǎng)所。外施乙烯利可以延遲排膠時(shí)間，增加橡膠產(chǎn)量。因此人們認(rèn)為，乙烯調(diào)控天然橡膠的生物合成。但是，乙烯對(duì)天然橡膠生物合成的關(guān)鍵酶基因的表達(dá)沒(méi)有影響，表明天然橡膠的生物合成不受乙烯調(diào)節(jié)。我們己獲

2、得初步證據(jù)，割膠和外源茉莉酸均能上調(diào)天然橡膠生物合成關(guān)鍵酶基因的表達(dá)，推測(cè)橡膠的生物合成可能主要受茉莉酸信號(hào)途徑調(diào)節(jié)。MYC家族的一些轉(zhuǎn)錄因子是茉莉酸信號(hào)途徑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此研究橡膠樹(shù)MYC基因功能對(duì)于揭示天然橡膠生物合成調(diào)控機(jī)制具有重要意義。 本文以巴西橡膠樹(shù)無(wú)性系7-33-97的膠乳為研究材料，通過(guò)RT-PCR、RACE、Northern-blot及轉(zhuǎn)基因等技術(shù)分離、鑒定了與茉莉酸信號(hào)途徑相關(guān)的MYC基因。結(jié)果如下：

3、 1.根據(jù)GenBank上的已知的一段MYC基因的EST序列，通過(guò)PCR和RACE技術(shù)，從橡膠樹(shù)膠乳中克隆了編碼MYC轉(zhuǎn)錄因子的cDNA，命名為HbMYC1。該基因序列的長(zhǎng)度為1817bp，包含一個(gè)1428bp的閱讀框，編碼476個(gè)氨基酸。推導(dǎo)的HbMYC1分子量為53.78kD，等電點(diǎn)為6.20。該氨基酸序列與擬南芥(A.thaliana，gi|1465368)、菜豆(P.vulgaris，gi|1142621)、馬鈴薯(S.tube

4、rosum，gi|45421750)和油菜(B.oleracea，gi|89274228)的MYC轉(zhuǎn)錄因子的同源性分別是70％、67％和56％和50％。 2.生物信息學(xué)分析表明，在HbMYC1序列中存在著一個(gè)特征性的DKASLLADAVTYIKEL(336-352)螺旋-環(huán)-螺旋(Helix-Loop-Helix)二聚體信號(hào)結(jié)構(gòu)域，能夠形成bHLH同源或異源二聚體蛋白。核定位信號(hào)預(yù)測(cè)軟件表明該序列中存在一個(gè)RQRRER(311-

5、316)的NLS(NuclearLocalizationsignal)序列。 3.Northem-blot分析表明，HbMYC1在膠乳表達(dá)量較高，在葉片和樹(shù)皮中幾乎不表達(dá)。該基因在正常割膠的膠乳中表達(dá)量非常高，在未開(kāi)割的膠乳中表達(dá)量很低，但在不同部位膠乳間表達(dá)沒(méi)有明顯差異。 4.構(gòu)建了巴西橡膠樹(shù)HbMYC1基因的表達(dá)載體，并轉(zhuǎn)化擬南芥。目前已經(jīng)得到T0代種子，通過(guò)除草劑basta抗性篩選，已獲得12株正向插入的HbMYC