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《干旱脅迫下紅麻myb轉(zhuǎn)錄因子的克隆及表達(dá)特性分析-項(xiàng)目立項(xiàng)開(kāi)題報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、干旱脅迫下紅麻MYB轉(zhuǎn)錄因子的克隆及表達(dá)特性分析1.1、立題意義及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與存在問(wèn)題紅麻（HibiscuscannabinusL.）是耐旱、耐鹽堿、適應(yīng)性高、抗逆性強(qiáng)的韌皮纖維作物，在麻紡、造紙、板材、動(dòng)物飼料、可降解地膜、食用和藥用等領(lǐng)域被廣泛開(kāi)發(fā)利用(方平平etal.,2009)。MYB類轉(zhuǎn)錄因子是一類含MYB結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子，其命名源自禽成髓細(xì)胞瘤病毒致癌基因同源物類(v-mybavianmyeloblastosisviraloncogenehomolog,MYB)，具有高度保守的MYBDNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域是其共有的特征。動(dòng)物MYB
2、類轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域通常含有3個(gè)50~53個(gè)氨基酸的不完全重復(fù)區(qū)，對(duì)應(yīng)稱為之R1、R2和R3區(qū)，每個(gè)MYB區(qū)域中一般都含有3個(gè)保守的色氨酸殘基(其間隔18或19個(gè)氨基酸)起著疏水核心的作用，可折疊成一個(gè)螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋的結(jié)構(gòu)，是與目標(biāo)DNA的大溝結(jié)合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(GanterandLipsick,1997)。與動(dòng)物MYB類轉(zhuǎn)錄因子對(duì)應(yīng)，植物中的MYB類轉(zhuǎn)錄因子可簡(jiǎn)單分成3個(gè)亞類：R1-MYB、R2R3-MYB和R1R2R3-MYB，其主要成員是含2個(gè)MYB結(jié)構(gòu)域的MYB蛋白(JinandMartin,1999)，此外，Dubos等(20
3、10)報(bào)道了在一些植物中還存在一種結(jié)構(gòu)為4R-MYB(R1R2R2R1/2)的小亞族(Dubosetal.,2010)。最早克隆得到的植物MYB轉(zhuǎn)錄因子是玉米的C1基因(Paz-Aresetal.,1987)。隨著人們對(duì)轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究的逐漸重視，獲得的各植物MYB相關(guān)基因的數(shù)量迅速增加，對(duì)其功能也有了深入的研究。目前已經(jīng)從各種植物中鑒定出了豐富的MYB轉(zhuǎn)錄因子家族基因，如擬南芥中MYB成員約有130個(gè)，玉米中約有100個(gè)(Hagaetal.,2007;Kranzetal.,2000)。研究表明，植物MYB基因家族在植物生長(zhǎng)發(fā)育的全過(guò)程中都起到重
4、要的作用，其廣泛參與次生代謝調(diào)控、對(duì)逆境脅迫和激素的應(yīng)答(Abeetal.,2003;Singhetal.,2002;Vanninietal.,2004)，并在細(xì)胞分化、形態(tài)建成和光信號(hào)傳導(dǎo)等方面起重要的調(diào)控作用(Cominellietal.,2008;Meissneretal.,1999;Raffaeleetal.,2006;郭晉隆etal.,2012)。轉(zhuǎn)錄因子作為上游的調(diào)控因子可以調(diào)控下游多個(gè)相關(guān)功能基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)證明，比起單純使用下游的某種功能基因，利用轉(zhuǎn)錄因子來(lái)改良作物的抗逆性，可以獲得更為理想的綜合效果(陳儒鋼etal.,201
5、0)。Dai等(2007)將水稻OsMYB3R-2基因在擬南芥(Arabidopsisthaliana)中過(guò)量表達(dá)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因擬南芥提高了對(duì)干旱、鹽、低溫和ABA脅迫的耐受力(Daietal.,2007)。值得指出的是，并不是所有的MYB相關(guān)蛋白都是轉(zhuǎn)錄激活子，有的也起負(fù)調(diào)控作用，抑制目標(biāo)基因的表達(dá)(JinandMartin,1999)。1.2存在的問(wèn)題20世紀(jì)以來(lái)，由于生態(tài)環(huán)境的惡化，各國(guó)政府及科研機(jī)構(gòu)都十分重視生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和植物抗逆性育種的研究，而發(fā)掘和利用植物抗逆性有利基因，培育逆境條件下能保持相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)量和品質(zhì)的新品種，是抗逆性育
6、種的重要目標(biāo)。研究和揭示干旱脅迫條件下紅麻MYB基因表達(dá)量發(fā)生的變化，可更好地了解紅麻對(duì)干旱脅迫的生化應(yīng)激機(jī)制，對(duì)促進(jìn)紅麻基礎(chǔ)科學(xué)研究有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.3主要研究?jī)?nèi)容為獲得紅麻MYB轉(zhuǎn)錄因子基因序列信息及其在不同非生物因子脅迫下的表達(dá)情況，本研究通過(guò)對(duì)紅麻根莖葉的MYB轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，采用RT-PCR方法從紅麻轉(zhuǎn)錄本中克隆了該基因的基因組DNA和cDNA全長(zhǎng)序列，并進(jìn)行生物信息學(xué)分析。1.4擬解決的關(guān)鍵性問(wèn)題通過(guò)比較正常供水和干旱脅迫條件下紅麻葉片的MYB轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)變化情況，探討其轉(zhuǎn)錄因子基因差異表達(dá)的生物學(xué)功能，揭示紅麻
7、在干旱脅迫條件下的生化應(yīng)激機(jī)制，以期為進(jìn)一步研究紅麻干旱適應(yīng)性過(guò)程中從基因到性狀表達(dá)的規(guī)律，培育耐旱、高產(chǎn)紅麻新品種奠定基礎(chǔ)。2材料與方法2.1試驗(yàn)材料以福建農(nóng)林大學(xué)作物遺傳改良實(shí)驗(yàn)室篩選鑒定的耐旱紅麻品種GA42為材料，播種于玻璃溫室大型陶瓷盆中，正常栽培管理，出苗后每盆留苗20株，最后定苗10株?？厮埃┰嚰t麻均正常等量一致供水，在紅麻五葉期進(jìn)行正常供水和干旱脅迫2種處理。以正常供水為對(duì)照，干旱脅迫處理組則停止?jié)菜?，處理組于停水后第13d，分別取正常供水（對(duì)照）和干旱脅迫處理植株的同一部位葉片（3個(gè)重復(fù)），試驗(yàn)于2014年在福建農(nóng)林大學(xué)
8、作物遺傳改良田間實(shí)驗(yàn)室和福建農(nóng)林大學(xué)作物遺傳育種與綜合利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。野生型擬南芥(Columbia)種植于本課題擬南芥培養(yǎng)室。2.2總DNA、RNA提取
