小麥抗旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因TaMyb2s的克隆及功能驗(yàn)證.pdf

1、干旱缺水是影響世界糧食生產(chǎn)的最主要限制因子之一，它不僅限制了作物的種植區(qū)域，還嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量。挖掘、利用優(yōu)異抗旱基因資源，改良作物抗旱性是提高作物產(chǎn)量的重要手段。近年來大量的研究從轉(zhuǎn)錄調(diào)控水平揭示了植物抗旱的機(jī)理，轉(zhuǎn)錄因子在抗旱過程中的作用已成為目前研究的熱點(diǎn)。 為了深入研究小麥響應(yīng)干旱的分子機(jī)制，本研究以強(qiáng)抗旱小麥品種旱選10號(hào)為試驗(yàn)材料，分離了小麥轉(zhuǎn)錄因子TaMyb2的三種cDNA序列，對(duì)三者的進(jìn)化關(guān)系、表達(dá)模式和功能進(jìn)

2、行了分析，主要結(jié)果包括如下： 1.在普通小麥中分離到轉(zhuǎn)錄因子TaMyb2的3種全長(zhǎng)cDNA序列，分別命名為TaMyb2-Ⅰ、TaMyb2-ⅡTaMyb2-Ⅲ．勿序列，三者編碼蛋白具有很高的同源性，任意兩者之間同源性均高于95％，僅在激活域和C末端區(qū)域存在較大的差異；蛋白比對(duì)和聚類分析結(jié)果表明，三者均具有R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的特性，與大麥HvMYB4和水稻Osmyb4的同源性最高，而HvMYB4、Osmyb4均與抗旱抗寒性有關(guān)

3、；cDNA核酸序列聚類分析表明TaMyb2的三種類型與小麥的三個(gè)基因組A、B、D沒有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 2.實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)表明TaMyb2參與對(duì)多種非生物逆境脅迫的應(yīng)答，其表達(dá)受滲透、高鹽、低溫和外源-ABA的誘導(dǎo)，在逆境脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起重要的作用。但各自表達(dá)模式不盡相同，其中TaMyb2-Ⅲ對(duì)PEG處理反應(yīng)最迅速；受低溫脅迫時(shí)，TaMyb2-Ⅰ、TaMyb2-Ⅱ和TaMyb2-Ⅲ的表達(dá)高峰分別出現(xiàn)在脅迫處理的后、中和前期

4、；在ABA誘導(dǎo)下，TaMyb2-Ⅰ和TaMyb2-Ⅲ表達(dá)模式相似，均在12h出現(xiàn)表達(dá)高峰，而TaMyb2-Ⅱ的表達(dá)高峰出現(xiàn)的較晚；受鹽脅迫時(shí)，三者的表達(dá)最高峰均出現(xiàn)在3 h，其中TaMyb2-Ⅲ表達(dá)量最高。綜合比較三種類型基因在四種脅迫下的表達(dá)模式，TaMyb2-Ⅲ基因?qū)Ψ巧锩{迫應(yīng)答最迅速，TaMyb2-Ⅰ次之，而TaMyb2-Ⅱ?qū)δ婢趁{迫的應(yīng)答相對(duì)比較遲緩，表達(dá)量也低于其他兩種類型。此外，TaMyb2s的三種類型在幼苗期根中的表達(dá)量

5、均高于其他時(shí)期在葉中的表達(dá)水平，TaMyb2-Ⅰ和TaMyb2-Ⅲ在生長(zhǎng)后期的表達(dá)量降低，而TaMyb2-Ⅱ在拔節(jié)期和挑旗期仍保持較高的表達(dá)水平。 3.轉(zhuǎn)TaMyb2基因擬南芥植株在幼苗期比野生型具有較強(qiáng)的耐滲透脅迫能力，幼苗期的轉(zhuǎn)基因植株在ABA脅迫下根的生長(zhǎng)速度比野生型快，具有較強(qiáng)的抗ABA脅迫能力；成株期轉(zhuǎn)基因植株比野生型耐干旱和鹽脅迫能力強(qiáng)，說明TaMyb2基因能夠增強(qiáng)植物的抗旱和耐鹽能力。 本文的研究結(jié)果表明：