本研究主要分为两个部分内容,第一部分重点介绍了MYB家族相关转录因子的克隆,而第二部分阐述了盐度对毛竹(Phyllostachysedulis)植物的影响。MYB家族转录因子在植物生长发育过程中起着重要作用,特别是在植物抗非生物胁迫以及植物生理结构改良方面。然而由于基因组尚未测序,因此从慈竹中克隆MYB相关基因并分析其在抗逆方面的功能是一项比较艰巨的任务。中国竹资源丰富,特别是四川,云南和福建省覆盖面积较大。竹子是一种重要的可再生木材资源,具有快速生长,多功能性以及高经济价值等特点,含有70%或更高含量的优质纤维,是造纸的良好原料。Bambusa emeiensis是重要的造纸竹种之一,适应能力强,能够在恶劣的环境条件下成功存活。竹子生长迅速且能适应各种严酷的环境,通过克隆和鉴定与其相关的MYB转录因子并遗传转化小麦和烟草,为进一步提高小麦和烟草抗逆能力提供了依据。我们已成功克隆了两个MYB家族的为“BeMYB680”和“BeMYB140”。通过生物信息学分析,酵母单杂交,亚细胞定位和表达分析确定其为MYB家族基因。最后,构建过表达载体,通过基因枪和农杆菌转化为小麦(基因型为“DN7742”)和烟草并成功获得转基因植株。希望以此基础为遗传改良小麦并获得新品种提供理论依据。研究成果如下:1.从Bambusa emeiensis和Phyllostachy edulis的转录组数据库进行筛选并通过RT-PCR克隆了两个MYB转录因子分别命名为“BeMYB140”(GenBank登录号MG763924)和“BeMYB680”(GenBank登录号MG763924)。2.通过生物信息学分析发现BeMYB140具有723bp的开放阅读框(ORF),编码240个氨基酸残基,预测相对分子量为27.34346kDa。而BeMYB680具有1146bp的开放阅读框(ORF),其编码381个氨基酸,预测分子量为40.97185kDa。3.氨基酸序列对比以及分析发现两基因含有典型的MYB结构域结构。通过系统发育分析,发现BeMYB140 与HvMYB1,ZmMYB38和AtMYB4具有高度同源性。而BeMYB680与AtMYB46,AtMYB86,AtMYB86,HvMYB33和AtMYB26具有高度同源性。4.酵母单杂实验筛选结果显示BeMYB140和BeMYB680是转录激活因子。蓝色染色显示BeMYB140和BeMYB680具有转录激活活性,而空载体PEG202的酵母EGY48没有阳性染色。5.亚细胞定位分析显示BeMYB140和BeMYB680定位于细胞核中。6.BeMYB140的表达分析结果显示,BeMYB140对部分非生物胁迫(ABA,PEG,NaCl,H2O2和Na2SO4)均有响应且表达上调。在某些情况下,如ABA和Na2SO4下调后跟随上调。7.用ABA,PEG,NaC1和H2O2处理时,BeMYB680表达量上调,而Na2SO4处理时则表达量下调。8.构建BeMYB140的过表达载体,并通过农杆菌转化到烟草中。通过PCR验证表明BeMYB140成功整合至烟草植株中。9.通过基因枪轰击法将含BeMYB680的过表达载体转化到小麦中。PCR验证表明,BeMYB680成功整合到5个转基因株系中。第二部分阐述了盐胁迫对毛竹(Phyllostachys edulis)植物生长,发育和代谢的影响。植株对盐胁的响应,可通过相关生理生化数据来衡量。对毛竹(Phyllostachys edulis)施加不同种类的盐离子,即不同浓度的KCl,NaCl和Na2SO4作为限制因子。各种盐处理后植株生物量明显下降,其中600 mMNaCl处理一段时间后导致所有毛竹死亡。由于KCl浓度较高,很少有植物存活,而Na2SO4不会导致植物死亡,大部分植物存活。在不同盐胁迫下,光合作用Fv/Fm受到明显影响。在目前的研究中,NaCl的影响最大,其次是KC1和Na2SO4。。600 mM NaCl处理.后毛竹的Fv/Fm为0.00,600 mM KC1为0.16,300 mMNa2SO4为0.33。通过以上生理参数表明,NaCl是毛竹中最具破坏性的盐。植物抗氧化酶系统相关酶活分析、脯氨酸以及丙二醛含量分析显示,KCL处理后SOD活性显着增加,而NaCl和Na2SO4对SOD活性没有显著影响。POD和CAT的酶活分析表明,Na2SO4处理后其活性较高;而KCl和NaCl对POD和CAT活性几乎没有影响。随着时间的推移,POD和CAT活性随着Na2SO4浓度的增加而增加。MDA含量分析结果显示不同浓度盐处理后都增加了MDA活性。脯氨酸含量分析发现,KC1和NaCl处理后植株脯氨酸含量明显上升。特别是KCl对脯氨酸的影响最大,而Na2SO4对脯氨酸含量几乎没有影响。最后,分析了BeSNAC1,BeWRKY2,BeMYB140和BeMYB680这4个基因在不同浓度盐处理后的表达情况。结果表明,BeSNAC1和Be WRKY2在各种盐胁迫下均有表达。在350 mM KCL处理后BeSNAC1和BeWRKY2表达水平表达量最高,然后是较低浓度的KCl,Na2SO4和NaCl。BeMYB140响应于KC1和Na2SO4而显著表达,但是对于NaCl,表达水平没有增加。较高浓度的KC1和Na2SO4增加了BeMYB140的表达水平。结果表明,BeMYB140对KC1和Na2SO4具有正向作用。BeMYB680的表达水平随着盐的不同而降低。不同基因的表达水平并不规律,然而盐处理的浓度越高,其表达水平越高。Na.,K和Ca矿物沉积分析结果表明,NaCl盐对植物叶片中钠的沉积没有促进作用,而Na2SO4处理后可提高Na沉积水平。两者都是钠盐,但它们显示出不同的结果。与对照相比,KCl对Na沉积几乎没有影响KCl盐增加1K的沉积,而NaCl和Na2SO4对植物叶片中的1K含量没有显着影响。除600 mM KC1和600mMNaCl外,KCl,NaCl和Na2SO4对叶中的Ca沉积没有任何显着影响。总的来说,NaCl对毛竹的影响较差,其次是KC1和Na2SO4。