【摘 要】
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红花草莓是由远缘杂交(Fragaria×Potentilla)得到的一种花色鲜艳、花期长、果实可食的新型观赏花卉,与以往开白花的栽培草莓不同的是,其花色多样,有红色,深粉色,粉色等。花色是红花草莓重要的观赏性状之一,花青苷是花瓣的主要成色物质。MYB转录因子在不同植物花青苷代谢过程中具有重要作用,那MYB转录因子是如何参与红花草莓花瓣花青苷合成调控的。本研究利用红花草莓品种‘四季红’,及其他不同花
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红花草莓是由远缘杂交(Fragaria×Potentilla)得到的一种花色鲜艳、花期长、果实可食的新型观赏花卉,与以往开白花的栽培草莓不同的是,其花色多样,有红色,深粉色,粉色等。花色是红花草莓重要的观赏性状之一,花青苷是花瓣的主要成色物质。MYB转录因子在不同植物花青苷代谢过程中具有重要作用,那MYB转录因子是如何参与红花草莓花瓣花青苷合成调控的。本研究利用红花草莓品种‘四季红’,及其他不同花色杂交后代作为主要的研究材料,基于八倍体草莓MYB基因家族分析及红花草莓转录组测序,筛选出5个MYB基因与红花草莓花瓣花青苷合成有关,并对其中的2个MYB基因进行克隆与功能验证,由于该基因的表达具有明显的时空表达差异特性,后期选取花瓣中表达量高的MYB基因进行体外蛋白表达,探究其转录因子的调控结合位点,试验主要结果如下:1.基于红花草莓有参转录组数据,对其中蕾期(L)、转色期(Z)、大蕾期(D)三个时期表达差异显著的MYB基因与拟南芥中确定的MYB基因利用MEGA构建系统进化树进行初步筛选。进一步利用Z-score标准化TPM值绘制热图进行系统聚类分析以及实时荧光定量qRT-PCR进行时空表达模式分析筛选出调控红花草莓花青苷合成的相关FpMYB基因,并根据已知物种功能将其分为正向调控因子与负向调控因子二类。2.利用PCR技术进行目的基因片段扩增克隆出2个FpMYB基因,命名为FpMYB90与FpMYB308。由初步的生物信息学分析可以看出:它们有典型的MYB结构域在N端同时与其他一些物种中已知的MYB转录因子结构域有很高的同源性,初步确定二者为R2R3型MYB转录因子,亚细胞定位预测显示主要作用在细胞核。3.构建FpMYB90与FpMYB308的亚细胞定位载体与过表达载体。对其功能进行初步的鉴定,构建具有绿色荧光的FpMYB90-eGFP与FpMYB308-eGFP融合表达载体,瞬时侵染烟草叶片后进行观察确定其主要定位于细胞核,与软件预测结果一致属于细胞核基因。构建完成pRI-101-AN-FpMYB90与pRI-101-AN-FpMYB308融合过表达载体,侵染烟草,但表型变化不明显,利用RT-PCR确定侵染完成。4.对FpMYB90进行DNA亲和纯化测序及下游靶基因的鉴定,主要通过体外蛋白表达,在体外开展蛋白结合的DNA片段研究,进行转录因子结合位点研究,初步推测互作可能的基因为C2H2型锌指蛋白—PRDM1和AT1G69570;并利用荧光定量PCR对花青苷合成途径进行靶基因预测分析,发现下游F3H、DFR、ANS、UFGT基因可能受FpMYB90调控。
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