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脂肪族芥子油昔(aliphatic glucosinolates, AGSL)是一种广泛存在于十字花科植物中的含氮、含硫的植物次生代谢产物,其降解产物(如萝卜硫素)不仅在植物防御、响应生物或非生物胁迫的生理过程中具有重要的作用,而且还具有极强的抗癌活性。MYB28和MYB29是调控脂肪族GSL生物合成的两类重要转录因子。在拟南芥中MYB28和MYB29直接调控脂肪族芥子油苷的合成。在十字花科蔬菜中,青花菜中的芥子油苷含量最为丰富,成分更为复杂,目前国内外对青花菜AGSL生物合成途径中的结构基因研究的较多,而对其中起调控作用的转录因子的研究则相对较为滞后。本研究以高萝卜硫素青花菜“福青1号”为材料,克隆了MYB28和MYB29两种转录因子,并对其表达模式以及功能进行初步了分析,主要研究结果如下:(1)通过同源克隆的方法,克隆出青花菜脂肪族芥子油苷合成调控转录因子MYB28的2个同源基因(BoMYB28-1, BoMYB28-2)和MYB29的2个同源基因(BoMYB29-1和BoMYB29-2)。生物信息学分析发现,这四个转录因子核苷酸序列与其他物种同类基因的同源性较高,均含有明显的MYB家族R2R3型转录因子结构,初步确定它们为青花菜BoMYB28和BoMYB29基因。上述四个转录因子提交至GenBank数据库,登录号分别为:KM262765.1、KM262766.1、 KM262767.1和KM262768.1。(2)分别构建了BoMYB28-1, BoMYB28-2 、 BoMYB29-1和BoMYB29-2基因的亚细胞定位载体,并进行瞬时表达,结果显示在洋葱表皮细胞核中均出现明显的绿色荧光,表明BoMYB28-1, BoMYB28-2 、 BoMYB29-1和BoMYB29-2基因定位于细胞核中的转录因子基因。(3)荧光定量PCR分析结果表明,四个同源基因在青花菜不同组织中基因的表达量存在显著差异。其中BoMYB28-1在花球中表达量最高,约是根中的100倍,随着茎、叶和花逐渐降低。在种子中BoMYB28-1的表达量几乎检测不到。BoMYB28-2基因在茎中表达最高,较根中的表达量略高。花球和花中的表达量略少于根,在叶中的表达量很少,种子中几乎见不到表达。BoMYB29-1基因的表达量在花球中的最高,约是根中表达量的6倍,茎和叶中的表达量相似,略低于花球,在种子中的表达量较根略高。BoMYB29-2基因的表达在花球中的表达量最高,大约是根中的3倍,在茎中的表达量较花球中略低,随着叶、根和花逐渐降低,在种子中几乎检测不到基因的表达量。用MeJA和蔗糖对青花菜进行胁迫处理分析发现,四个同源基因的表达量随着处理的时间延长逐渐增加,并分别在15 min和2 h时达到最高,随后表达量逐渐降低至初始状态。(4)构建了四个同源基因的过量表达载体,并转入野生型拟南芥中,分别获得了相应的转基因植株。结果发现,随着转录因子BoMYB28-1.BOMYB28-2. BoMYB29-1和BoMYB29.2基因表达量的增加,脂肪族芥子油苷的含量有了显著改变。其中,在BoMYB28一1和BoMYB28-2过表达的拟南芥转基因植株中,短链脂肪族芥子油苷的含量显著增加,而长链脂肪族芥子油苷的含量未有明显的改变。在BoMYB29—1和BoMYB29—2过表达的拟南芥转基因植株中,短链和长链脂肪族芥子油苷含量均有显著增加。(5)构建了BoMYB28和BoMYB29的干扰表达载体,并转入青花菜,已获得了一定数量的抗性芽,目前正处于生根阶段,但由于根系生长缓慢,尚未进行相关次生代谢产物含量的检测分析。