花生MYB类转录因子AhMYB31及应用

文档序号:9465767阅读:835来源:国知局
花生MYB类转录因子AhMYB31及应用
【技术领域】
[0001] 本发明公开了花生MYB类转录因子AhMYB31及其应用,属于生物基因工程领域。
【背景技术】
[0002] 禽成髓细胞瘤病毒致癌基因同源物类(v-mybavianmyeloblastosisviral oncogenehomolog,MYB)转录因子家族是一类含MYB结构域的转录因子,是植物转录因子 中数量最多、功能最多样化的一个家族。结构域是一段约51~52个氨基酸的肤段, 且每隔18~19个氨基酸就有一个保守的色氨酸残基,它们参与空间结构中疏水核屯、的形 成,对于维持螺旋-转角-螺旋(HTHAelix-turn-helix)构型有特别重要的意义狂hong etal.,2007)。Paz-Ares等(1987)首次从玉米谷粒糊粉中克隆了C0L0RED1 (Cl)基因, 编码一个具有MYB结构域的蛋白,参与花青素合成。拟南芥基因组测序成功后,第一次全 面地对植物MYB基因家族进行描述和分类,为系统研究MYB转录因子家族在植物中的作用 打下良好基础(Strackeetal.,2001;Duetal.,2009)。根据所含肌B结构域的数目不 同,植物中的MYB转录因子大体上可W分为S类:1)只含一个MYB结构域的MYB蛋白亚类, 可能是一类重要的端粒结合蛋白,在维持染色体结构的完整性和调苄基因转录上起重要作 用(化ristianetal.,2010);2)R2R3亚类成员含两个结构域,它们主要参与次生代 谢调节、控制细胞的分化、应答激素的刺激W及抵御外界胁迫和病原菌的侵染(Matuset al.,2008) ;3)R1R2R3亚类成员含S个结构域,主要参与控制细胞周期和调节细胞分化 化agaetal. , 2007)
[0003] 目前已从许多植物中鉴定出多个肌B转录因子,其中又WR2R3型居多(Kranzet 曰1.,2000),如拟南芥中已发现126个R2R3型成员(C虹istianet曰1.,2010),玉米中该家 族成员有158个化aietal.,2012)。它们广泛参与植物次生代谢的调控、对激素和环境 因子的应答(Sugimotoetal.,2000),并在细胞分化、器官的形成、植物叶片的形态建成及 抗病抗逆等方面具有重要的调控作用(Vailleauetal., 2002;Vanninietal., 2004;Du etal., 2009;Dubosetal., 2010;Felleretal., 2011;Czemmeletal., 2012)。目前, 其他作物中也相继有MYB类转录因子的报道,如甘馨(Manoetal.,2007)、棉花(房栋等, 2008)、大豆(李晓薇等,2011)等,但它们的具体功能还有待进一步的验证。花生中该类转 录因子鲜有报道,山东花生所化en等(2013)根据MYB结构域的保守性,利用生物软件对花 生已公布的36741条ESTs序列进行比对分析,获得了 30个具有完整ORF(开放阅读框)的 cDNA序列,命名为AhMYBl~30,结构域分析其中9个基因为R2R3型;1个基因为R1R2R3 型;其余为IR型或MYB-relate型,但具体功能分析未见报道。

【发明内容】

[0004] 技术问题
[0005] 本发明的目的在于提供一种调控植物耐盐性的花生转录因子基因AhMYB31。 [000引技术方案
[0007] 本发明提供一种调控植物耐盐性的花生MYB转录因子基因AhMYB31,所述基因 cDNA序列如沈QIDNO. 1所示。
[0008] 所述的调控植物耐盐性的花生MB转录因子AhMYBS12基因编码的蛋白质,具有序 列表中SEQIDNO. 2所述的氨基酸序列。
[0009] 本发明所述AhMYB31基因的应用。具体指AhMYB31基因具有转录自激活活性,将 其通过植物表达载体转入目的植物内,能提高植物的耐盐性。所述植物优选是模式植物拟 南芥。
[0010] 有益效果
[0011] 本发明公开了花生R2R3-M1^类转录因子基因AhMYB31及其所编码的蛋白质,该 基因在花生中为首次报道。巧光定量表达分析表明该基因受高盐胁迫诱导,AhMYB31表现 出高盐胁迫响应更为显著,在胁迫处理1化后上调了近2倍。试验表明AhMYB31转录因子 具有转录自激活活性,转拟南芥功能验证显示该基因的过量表达提高了拟南芥对高盐的抗 性。因此有望作为目的基因导入植物,提高植物耐盐性,从而进行植物品种改良。
【附图说明】
[001引图1 :PCR扩增后的凝胶电泳结果
[0013]注:图中M:DL2000marker;31 :AhMYB31
[0014] 图2 :qPCR分析AhMYB31基因在高盐和干旱下的表达情况
[0015] 图3 :AhMYB31基因的转录自激活活性验证
[0016] 注:图中A为阳性对照:pGBKT7+pGADT7巧为阴性对照:pGBKT7 ;C为 pG服 17-AhM1^31。
[0017] 图4 :MS培养基法鉴定AhMYB31拟南芥植株的耐盐性
[0018] 注:图A:萌发期耐盐性鉴定的对照培养基;图B:萌发期耐盐性鉴定的盐处理培 养基;图C:幼苗期耐盐性鉴定的对照培养基;图D:幼苗期耐盐性鉴定的盐处理培养基
[0019] 图5 ±培法耐盐性鉴定结果
[0020] 注:图(a)为对照诱清水处理;图化)为盐胁迫处理后
【具体实施方式】
[0021] 实施例1 :AhMYB31基因的获得
[0022] 选用花生较抗旱品种:丰花1号(鲁农审字巧001]017号,江苏省农业种质资 源中期库提供),光照培养箱中萌发生长,待生长至3叶期幼苗,进行干旱(20%PEG6000) 及高盐(1%化Cl)处理,处理24h后分别取部分叶片等量混合放入研鉢中,在液氮下快速 研磨成粉状,利用RNA提取试剂盒化Z.N.A.TMPlantRNAKit,购自OMEGA公司)提取样 品的总RNA,并用DNAseI进行消化处理。利用1%琼脂糖凝胶电泳检测总RNA的完整性, NanoDrop-2000型分光光度计检测总RNA的浓度和纯度。再通过反转录试剂盒将总RNA反 转合成CDNA。
[0023] 根据花生抗旱耐盐相关转录组测序结果,挑选了差异表达的101条MYB相关序列, 去除部分重复序列,其余序列利用ORFFinder(ht1:p://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/ go计/)进行ORF分析,筛选出10个具有完整ORF的序列。分别根据运些预测序列的5和 3端的非编码区设计特异性引物,W上述花生抗旱耐盐的cDNA为模板,尝试不同PCR反应 条件后,最终仅扩增出4个预测序列,分别为AhMYB31-34。其中AhMYB31的PCR引物为PU P2 (表1),反应条件为
[0024] 94°(:预变性5111111;94°(:变性3〇3,58-60°(:退火3〇3,72°(:延伸6〇3,35个循环; 72°C延伸lOmin。扩增出的目的片段经1%琼脂糖凝胶电泳检测(图1),回收后连接到质 粒载体pGEM-T,然后转化大肠杆菌菌株JM109灯aKaRa)感受态细胞,经选择性LB培养基 (IPTG、X-gal、Amp)得到阳性克隆,菌液培养后测序分析。测得序列与预测序列一致,命名 为AhMYB31,AhMYB31的cDNA序列如沈QIDNO. 1所示,编码的蛋白序列如沈QIDNO. 2 所示;结构域分析显示其具有2个MYB-DNA结构域巧2、R3);系统进化树分析表明与拟南芥 的AtMYB60、30、31、96、94 亲缘关系近。
[002引表1:说明书中设及的引物相关信息
[0027] 实施例2 :AhMYB31基因的表达分析
[0028] 选用花生品种:丰花1号,光照培养箱中萌发生长,待生长至3叶期幼苗,分别进行 干旱(20%阳G6000)及高盐(1 %化Cl)处理,分别取化、地、化、1化的叶片样品,液氮冷冻 后,-80°C冰箱保存。再利用RNA提取试剂盒化Z.N.A.TMPlantRNAKit,购自OMEGA公 司)分别提取样品的总RNA,并反转成cDNA。
[0029] 基于AhMYB31序列设计定量引物P3、P4(表1),W花生18SR
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