梨石細胞形成相關HCT基因家族分析及MYB基因克隆表達研究.pdf

1、石細胞含量是影響梨果實品質的重要指標之一，其主要組成成分木質素的形成既受品種遺傳特性影響，同時也受到栽培措施及環(huán)境因素的影響。本研究利用生物信息學方法對梨石細胞形成相關HCT基因進行分析，篩選基因家族中與石細胞形成相關的關鍵基因。同時，克隆了梨的PbMYB85轉錄因子基因，通過與果實石細胞性狀的相關性研究，發(fā)現(xiàn)其可能參與調控石細胞合成，并構建了該基因的過量表達載體，轉化煙草，以驗證其參與木質素合成的調控作用。本文主要研究結果如下:

2、>　　1.通過生物信息學分析方法，在梨全基因組序列中鑒定出82個HCT基因，大部分的HCT基因包含一個或者兩個外顯子，所有的HCT基因都包含保守結構域HXXXD和DFGWG。根據基因結構特征和進化分析，HCT基因家族可以被分為4個亞家族。結構域分析發(fā)現(xiàn)，多個HCT基因含有MYB結合位點。HCT基因家族的擴張在擬南芥與薔薇科物種分化之前就已經發(fā)生，WGD/片段復制事件在HCT基因家族的擴張中起著最重要的作用，同時串聯(lián)重復事件和近端復制、分

3、散復制事件在HCT基因家族的擴張中起著重要的作用。此外，純化選擇在HCT基因家族的進化中也發(fā)揮著關鍵的作用。通過表達譜及qRT-PCR分析鑒定出6個HCT基因的表達與梨石細胞表達模式相符，是參與石細胞合成的重要候選基因。
　　2.根據QTL區(qū)間定位及表達分析篩選出可能參與梨果實石細胞木質素調控的MYB轉錄因子Pbr041889.1，并根據與擬南芥的同源性將其命名為PbMYB85，其具有MYB轉錄因子的典型特征，屬于MYB轉錄因子家

4、族。研究表明，梨PbMYB85基因在梨果實動態(tài)發(fā)育的整個時期呈現(xiàn)表達量先增加后降低的趨勢，且與梨果實中木質素及石細胞含量的變化特征呈正相關性，推測其可能參與梨果實石細胞形成的調控。
　　3.通過序列擴增法，克隆了梨PbMYB85轉錄因子cDNA全長，并構建了過量表達載體p CAMBIA1301-PbMYB85，通過農桿菌介導法轉入模式植物煙草中，并獲得抗性苗。表達載體pCAMBIA1301-PbMYB85的成功構建及抗性苗的獲得，