小麦转录因子TaMYB108基因的克隆、表达分析及耐盐功能的研究

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植物在生长过程中会受到高盐、干旱和极端温度等多种非生物胁迫环境因素的影响。在适应这些不利环境因素的过程中,植物进化出了一系列复杂的调控网络,其中,转录因子参与的调控网络扮演着重要角色。MYB家族作为植物中最大的转录因子家族之一,通过各种不同的机制参与植物的非生物胁迫应答。近年来,不同植物物种中有关MYB基因家族在抗逆方面的研究越来越多,而对于重要的粮食作物小麦中MYB基因抗逆功能的研究报道较少。本研究从小麦中克隆得到了一个新的R2R3-MYB基因,命名为TaMYB108,并对其抗逆功能进行了初步研究。本研究主要结果如下:(1)从小麦基因组中鉴定并成功克隆了TaMYB108基因。(2)通过荧光定量PCR技术检测了TaMYB108基因在小麦不同发育阶段、不同组织(幼根、幼茎、幼叶、成熟根、成熟茎和成熟叶)中的表达情况。结果表明,TaMYB108基因在幼苗和生长发育后期植株组织器官中表达模式相似。(3)通过荧光定量PCR技术检测NaCl(200 mM)、ABA(100μM)和H2O2(10 mM)处理后的小麦幼苗叶片中TaMYB108基因的表达量,发现TaMYB108在这三种处理下均呈现上调趋势。(4)分别将TaMYB108基因ORF 1-870 bp、1-399 bp、217-870 bp、400-870 bp及481-870 bp片段构建到pGBKT7酵母表达载体上,转化酵母菌株AH109,结果表明TaMYB108具有转录激活活性,且转录激活活性区域位于TaMYB108氨基酸序列C端160289 aa区域。(5)构建了融合表达载体Ubiquitin::TaMYB108-GFP,表达结果显示TaMYB108-GFP蛋白仅特异性的存在于细胞核中。(6)构建了真核过表达载体pBI121-TaMYB108-GFP,成功获得了过表达植株。通过对T3代烟草幼苗进行高盐处理发现,TaMYB108过表达植株的盐耐受性得到明显提高。通过各项生理指标分析发现,TaMYB108过表达株系具有较低的离子渗漏(IL)、丙二醛(MDA)含量和H2O2含量,具有较高的脯氨酸含量、叶绿素含量以及较强的抗氧化酶活性。以上结果表明,TaMYB108过表达株系增强了烟草植株对高盐的耐受性,这为进一步解析TaMYB108的耐盐机理奠定了基础。
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