大豆GmMYB133生物學功能及分子機制初探
發(fā)布時間：2021-07-23 10:03
CCA1-like類MYB轉(zhuǎn)錄因子是1R類MYB的一個主要亞家族,其特征是在單個MYB結(jié)構(gòu)域中含有SHAQK（Y/F）F序列。除參與生物鐘調(diào)控外,在植物生長發(fā)育、開花、衰老、激素信號傳遞以及生物和非生物脅迫方面發(fā)揮著重要的功能。GmMYB133是本實驗室從大豆中鑒定出的CCA1-like MYB轉(zhuǎn)錄因子,研究表明GmMYB133參與異黃酮的生物合成,且在擬南芥中異源過表達呈現(xiàn)出植株矮小、株型緊湊的特征。根據(jù)已有MYB轉(zhuǎn)錄因子的相關研究和實驗室前期部分工作,本文將GmMYB133轉(zhuǎn)基因擬南芥表型觀察和轉(zhuǎn)錄組測序相結(jié)合,通過酵母單雙雜交實驗等手段探究GmMYB133的作用機制。主要研究成果如下:1.對GmMYB133啟動子區(qū)域進行作用元件預測,發(fā)現(xiàn)了很多生物鐘相關的光響應元件、激素及脅迫響應元件;對已獲得的GmMYB133pro::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥進行T2代GUS染色,結(jié)果顯示GmMYB133在除種子外其他組織中都有所表達,且在維管組織中的表達更為明顯;實時定量PCR檢測了光照處理大豆中GmMYB133表達呈現(xiàn)節(jié)律性波動,節(jié)律周期約為24h。2.對GmMYB133轉(zhuǎn)基因擬南芥進行表型觀察...
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
植物MYB轉(zhuǎn)錄因子的分類(Dubosetal.,2010)
第2章GmMYB133在大豆中的生物節(jié)律分析及啟動子表達分析14圖2.1GmMYB133pro::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥T2代不同生長時期GUS染色結(jié)果。A-F分別為7d幼苗、4周蓮座葉、未成熟果莢、成熟果莢、莖葉和花序。圖中標尺為1mmFig.2.1StaininganalysisofGUSinT2differentgrowthprocessesofGmMYB133pro::GUStransgenicplants.A-F:7-day-oldseedling,4-week-oldrosetteleaf,immaturepod,maturepod,stemleafandinflorescence.Scalebaris1mm.2.3.3大豆中GmMYB133生物節(jié)律表達分析為了進一步探究GmMYB133的生物節(jié)律功能，提取2.1.1光照處理不同時間的大豆樣品總RNA，提取結(jié)果（圖2.2A）可清晰看到28srRNA和18srRNA，完整性較好可用于后續(xù)實驗。以反轉(zhuǎn)錄后得到的cDNA第一鏈為模板進行實時定量PCR，檢測后發(fā)現(xiàn)處理后大豆中GmMYB133表達水平呈現(xiàn)一定周期性節(jié)律變化，節(jié)律性周期約為24h，且GmMYB133表達量在下午時段出現(xiàn)峰值（圖2.2B），說明GmMYB133是具有節(jié)律性波動的CCA1類MYB轉(zhuǎn)錄因子，可能參與生物節(jié)律調(diào)節(jié)。
第2章GmMYB133在大豆中的生物節(jié)律分析及啟動子表達分析15圖2.2大豆中GmMYB133生物節(jié)律檢測。A為光照處理后大豆RNA提取結(jié)果；B為GmMYB133實時定量PCR結(jié)果Fig.2.2DetectionofGmMYB133rhythminsoybean.A:RNAextraction;B:Real-timequantitativePCRresultofGmMYB1332.4討論啟動子區(qū)域是影響基因轉(zhuǎn)錄過程的重要組成部分，通過對GmMYB133啟動子區(qū)域進行作用元件預測發(fā)現(xiàn)了很多生物鐘相關的光響應元件、脅迫響應和激素相關的元件。其中ABA響應元件ABRE在很多鹽誘導基因啟動子中也被發(fā)現(xiàn)，說明了ABA在脅迫反應中是一種重要的調(diào)控激素(Qinetal.,2012;Msanneetal.,2011)，另外啟動子中還含有MBS和LTR直接參與非生物脅迫的元件；G-box元件能被PRRs蛋白結(jié)合進而在生物鐘調(diào)控過程中發(fā)揮功能(Liuetal.,2016)；ACE、Box4和GA-motif這些光響應元件能參與植物的光形態(tài)建成，在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮功能。同時也說明GmMYB133可能作為生物鐘調(diào)控因子參與植物光形態(tài)建成和非生物脅迫等生物過程。同時對GmMYB133pro::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥T2代植株進行GUS染色，發(fā)現(xiàn)GmMYB133啟動子所驅(qū)動的GUS基因在除種子外的其他組織中都表達，且在中央維管組織中表達較多，說明GmMYB133可能在植株生長發(fā)育多個過程中發(fā)揮功能。由于GmMYB133和CCA1同屬于CCA1類MYB轉(zhuǎn)錄因子家族(Bianetal.,2017)，且在GmMYB133的啟動子區(qū)域中也預測到和生物鐘相關的作用元件，因此推測GmMYB133也能在晝夜節(jié)律調(diào)控過程中發(fā)揮功能。實時定量PCR檢測了2.1.1光照處理后的大豆中GmMYB133的節(jié)律表達存在約為24h的周期性波動特征，證明GmMYB133也是生物節(jié)律相關的MYB調(diào)控因子。2.5小結(jié)對GmMYB133啟動子區(qū)域進行作用元件預測，發(fā)現(xiàn)了很多生物鐘相關的光
【參考文獻】：
期刊論文
[1]The Arabidopsis B-box protein BZS1/BBX20 interacts with HY5 and mediates strigolactone regulation of photomorphogenesis[J]. Chuang-Qi Wei,Chih-Wei Chien,Lian-Feng Ai,Jun Zhao,Zhenzhen Zhang,Kathy H.Li,Alma L.Burlingame,Yu Sun,Zhi-Yong Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2016(09)
[2]擬南芥bZIP1轉(zhuǎn)錄因子通過與ABRE元件結(jié)合調(diào)節(jié)ABA信號傳導[J]. 孫曉麗,李勇,才華,柏錫,紀巍,季佐軍,朱延明. 作物學報. 2011(04)
碩士論文
[1]與大豆14-3-3蛋白相互作用的MYB轉(zhuǎn)錄因子的鑒定及在次生代謝中的功能分析[D]. 李瑞華.吉林大學 2018
[2]辣椒AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子與辣椒素合成酶基因Pun1關系的研究[D]. 李越.吉林大學 2017
[3]赤霉素調(diào)控采后番茄果實抗冷機制研究[D]. 朱珍.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
本文編號：3299082
【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
植物MYB轉(zhuǎn)錄因子的分類(Dubosetal.,2010)
第2章GmMYB133在大豆中的生物節(jié)律分析及啟動子表達分析14圖2.1GmMYB133pro::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥T2代不同生長時期GUS染色結(jié)果。A-F分別為7d幼苗、4周蓮座葉、未成熟果莢、成熟果莢、莖葉和花序。圖中標尺為1mmFig.2.1StaininganalysisofGUSinT2differentgrowthprocessesofGmMYB133pro::GUStransgenicplants.A-F:7-day-oldseedling,4-week-oldrosetteleaf,immaturepod,maturepod,stemleafandinflorescence.Scalebaris1mm.2.3.3大豆中GmMYB133生物節(jié)律表達分析為了進一步探究GmMYB133的生物節(jié)律功能，提取2.1.1光照處理不同時間的大豆樣品總RNA，提取結(jié)果（圖2.2A）可清晰看到28srRNA和18srRNA，完整性較好可用于后續(xù)實驗。以反轉(zhuǎn)錄后得到的cDNA第一鏈為模板進行實時定量PCR，檢測后發(fā)現(xiàn)處理后大豆中GmMYB133表達水平呈現(xiàn)一定周期性節(jié)律變化，節(jié)律性周期約為24h，且GmMYB133表達量在下午時段出現(xiàn)峰值（圖2.2B），說明GmMYB133是具有節(jié)律性波動的CCA1類MYB轉(zhuǎn)錄因子，可能參與生物節(jié)律調(diào)節(jié)。
第2章GmMYB133在大豆中的生物節(jié)律分析及啟動子表達分析15圖2.2大豆中GmMYB133生物節(jié)律檢測。A為光照處理后大豆RNA提取結(jié)果；B為GmMYB133實時定量PCR結(jié)果Fig.2.2DetectionofGmMYB133rhythminsoybean.A:RNAextraction;B:Real-timequantitativePCRresultofGmMYB1332.4討論啟動子區(qū)域是影響基因轉(zhuǎn)錄過程的重要組成部分，通過對GmMYB133啟動子區(qū)域進行作用元件預測發(fā)現(xiàn)了很多生物鐘相關的光響應元件、脅迫響應和激素相關的元件。其中ABA響應元件ABRE在很多鹽誘導基因啟動子中也被發(fā)現(xiàn)，說明了ABA在脅迫反應中是一種重要的調(diào)控激素(Qinetal.,2012;Msanneetal.,2011)，另外啟動子中還含有MBS和LTR直接參與非生物脅迫的元件；G-box元件能被PRRs蛋白結(jié)合進而在生物鐘調(diào)控過程中發(fā)揮功能(Liuetal.,2016)；ACE、Box4和GA-motif這些光響應元件能參與植物的光形態(tài)建成，在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮功能。同時也說明GmMYB133可能作為生物鐘調(diào)控因子參與植物光形態(tài)建成和非生物脅迫等生物過程。同時對GmMYB133pro::GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥T2代植株進行GUS染色，發(fā)現(xiàn)GmMYB133啟動子所驅(qū)動的GUS基因在除種子外的其他組織中都表達，且在中央維管組織中表達較多，說明GmMYB133可能在植株生長發(fā)育多個過程中發(fā)揮功能。由于GmMYB133和CCA1同屬于CCA1類MYB轉(zhuǎn)錄因子家族(Bianetal.,2017)，且在GmMYB133的啟動子區(qū)域中也預測到和生物鐘相關的作用元件，因此推測GmMYB133也能在晝夜節(jié)律調(diào)控過程中發(fā)揮功能。實時定量PCR檢測了2.1.1光照處理后的大豆中GmMYB133的節(jié)律表達存在約為24h的周期性波動特征，證明GmMYB133也是生物節(jié)律相關的MYB調(diào)控因子。2.5小結(jié)對GmMYB133啟動子區(qū)域進行作用元件預測，發(fā)現(xiàn)了很多生物鐘相關的光
【參考文獻】：
期刊論文
[1]The Arabidopsis B-box protein BZS1/BBX20 interacts with HY5 and mediates strigolactone regulation of photomorphogenesis[J]. Chuang-Qi Wei,Chih-Wei Chien,Lian-Feng Ai,Jun Zhao,Zhenzhen Zhang,Kathy H.Li,Alma L.Burlingame,Yu Sun,Zhi-Yong Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2016(09)
[2]擬南芥bZIP1轉(zhuǎn)錄因子通過與ABRE元件結(jié)合調(diào)節(jié)ABA信號傳導[J]. 孫曉麗,李勇,才華,柏錫,紀巍,季佐軍,朱延明. 作物學報. 2011(04)
碩士論文
[1]與大豆14-3-3蛋白相互作用的MYB轉(zhuǎn)錄因子的鑒定及在次生代謝中的功能分析[D]. 李瑞華.吉林大學 2018
[2]辣椒AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子與辣椒素合成酶基因Pun1關系的研究[D]. 李越.吉林大學 2017
[3]赤霉素調(diào)控采后番茄果實抗冷機制研究[D]. 朱珍.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
本文編號：3299082
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