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香蕉果实对低温非常敏感,在温度低于11℃时,即会发生冷害,严重影响了香蕉果实的商品质量。MYC是一类参与植物抗逆反应的bHLH转录因子,在植物的抗逆反应中发挥着重要作用。为此,本文以香蕉果实为材料,研究了茉莉酸甲酯(MeJA)、过氧化氢(H2O2)、脱落酸(ABA)和丙烯(Propylene)对香蕉果实诱导耐冷性以及MaMYC4和MaMYC5基因表达的影响,此外也分析了MaMYC4和MaMYC5的亚细胞定位、转录激活活性以及与MaICE1和MaCBF1的互作情况,以期了解MaMYC4和MaMYC5与香蕉果实诱导耐冷性的关系。研究结果如下:
1.采用RT-PCR与RACE相结合的方法,克隆得到2个香蕉果实MYC基因全长,命名为MaMYC4和MaMYC5,分别编码696和708个氨基酸;氨基酸序列分析表明,MaMYC4和MaMYC5包含MYC类转录因子保守的JAZ互作域、酸性氨基酸域和bHLHDNA结合域。
2.实时荧光定量分析表明,MaMYC4和MaMYC5未呈现出组织特异性表达;低温(7℃)逆境下,香蕉果皮中MaMYC4和MaMYC5呈现出快速瞬时表达的特征。与低温对照相比,茉莉酸甲酯(MeJA)和过氧化氢(H2O2)在提高香蕉果实耐冷性的同时,上调了MaMYC4和MaMYC5的表达量,但同样能减轻香蕉果实冷害的ABA和丙烯(Propylene)对MaMYC4和MaMYC5的表达量没有影响,这说明MaMYC4和MaMYC5不但响应低温信号,而且与MeJA和H2O2诱导的香蕉果实耐冷性有关。
3.亚细胞定位分析表明,不论在洋葱外表皮细胞中,还是在拟南芥叶肉原生质体中,MaMYC4和MaMYC5都定位在细胞核。
4.转录激活分析表明,MaMYC4和MaMYC5在酵母中都具有转录激活活性,且转录激活域位于包含脯氨酸富集域(PRD)、JAZ互作域(JID)和酸性氨基酸域(AD)的N端。
5.酵母双杂交分析表明,MaMYC4和MaMYC5都能与MaICE1和MaCBF1互作,且互作的核心域位于MaMYC4和MaMYC5N端的JAZ互作域(JID),这进一步说明MaMYC4和MaMYC5与低温逆境信号转导有关。