MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,主要参与植物次生代谢调控、响应激素和环境因子刺激等。本课题组前期在甘蓝型油菜蜡质性状全基因组关联分析中筛选获得一个MYB家族基因BnMYB46。在拟南芥中MYB46被认为与次生壁的生物合成及植物抗逆境胁迫相关。本研究对BnMYB46在油菜组织器官中的特异性表达以及外源激素诱导表达模式进行了分析;通过油菜转基因超表达与抑制表达对BnMYB46的功能进行了研究,并完成了拟南芥myb46突变体表型的进一步鉴定,具体研究结果如下:1.甘蓝型油菜BnMYB46基因分离及序列分析利用同源克隆法分离到甘蓝型油菜BnMYB46基因,该基因ORF序列全长为840 bp,编码一个含279个氨基酸的多肽,属于R2R3型MYB转录因子。根据编码区预测其蛋白质二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。NCBI blastp、氨基酸序列多重比对及系统学分析表明BnMYB46与芸苔属植物以及拟南芥MYB46同源性高。2.BnMYB46的表达模式分析利用qPCR分析BnMYB46在甘蓝型油菜各主要器官中的表达,结果显示BnMYB46在种子、角果与根中的表达量较高,在花中的表达量最低。激素与逆境胁迫处理结果表明,BnMYB46受MeJA、盐胁迫和干旱胁迫诱导表达水平显著上调,暗示BnMYB46可能与甘蓝型油菜抗逆境胁迫有关。3.BnMYB46的过表达和RNAi载体构建及遗传转化将分离到的BnMYB46基因与载体pCMBIA1300连接,构建过表达载体pCMBIA1300-BnMYB46OE;将BnMYB46干扰片段的正义和反义片段先后连接到干扰载体pCMBIA1301上,构建干扰载体pCMBIA1301-BnMYB46RNAi。构建完成的载体转化农杆菌后分别得到过表达菌株与干扰菌株。将构建好的菌株遗传转化甘蓝型油菜Westar。后代通过Hyg筛选和目标基因转录水平检测后,获得BnMYB46阳性过表达植株与干扰植株。4.转基因植株表型分析与未转化的对照植株相比,除超表达株系MYB46ox-15以外的其他转基因植株在生长发育方面未表现出明显异常,部分株系的花器官异常。叶片细胞壁组分分析结果表明,过表达植株纤维素含量显著高于对照植株,半纤维素含量与对照相比无显著差异;干扰植株纤维素与半纤维素与对照相比均无明显差异。叶片蜡质分析结果表明,过表达转基因植株蜡质总量显著高于对照植株,蜡质组分中烷烃、醛类、一级醇以及酮类含量显著增加;干扰植株与对照植株相比叶片蜡质含量无显著变化。初步结果表明BnMYB46基因参与了甘蓝型油菜的细胞壁以及角质层蜡质的生物合成。5.转基因植株的抗病性分析分别取苗期对照植株和转基因植株的叶片接种核盘菌进行抗病性分析,初步结果表明,接种48 h后,超表达植株叶片病斑面积均小于对照植株,且部分株系与对照相比差异显著,干扰植株叶片病斑面积显著大于对照植株;接种72 h后,所有接种叶片均出现大面积黄化腐烂。6.拟南芥myb46突变体的角质与蜡质分析利用GC-MS对拟南芥T-DNA插入突变体myb46的茎角质、叶角质与茎蜡质进行分析,结果表明,myb46突变体茎角质总量与野生型相比显著减少,其中脂肪酸总含量与角质单体十六脂肪酸、二十二脂肪酸与2-羟基二十二烷酸含量显著下降;myb46突变体叶角质分析结果表明,所有脂肪酸、2-羟基烷酸以及α,ω-二羧酸物质与野生型相比均显著减少。拟南芥茎蜡质分析结果显示,与野生型相比,myb46突变体蜡质含量减少,其中酮含量显著减少。这些结果表明MYB46直接或间接参与了拟南芥角质层角质与蜡质的生物合成。