基于慈竹转录组MYB基因的克隆及胁迫诱导表达

从慈竹笋转录组数据库中克隆出2个MYB基因(Be MYB1、Be MYB2)进行生物信息学分析,探讨其响应脱落酸(ABA)、Na Cl、聚乙二醇6000(PEG 6000)胁迫的机制。结果表明,Be MYB1与Be MYB2基因分别编码632个和338个氨基酸;Be MYB1蛋白属于MYB相关蛋白,与小麦Ta MYB48蛋白聚为一枝,具有2个序列模体(motif);Be MYB2蛋白属于R2R3-MYB蛋白,与毛竹Pe MYB2蛋白、水稻Os MYB18蛋白聚为一枝,具有3个motif。Be MYB1和Be MYB2基因均响应了ABA、Na Cl和PEG 6000,但Be MYB2基因对胁迫的响应能力更强,Be MYB1和Be MYB2基因在响应非生物胁迫时发挥重要作用。     

马铃薯光响应StR2R3–MYB1基因的克隆与表达分析

以马铃薯原始栽培种Yan(S.tuberosum subsp.andigena var.yanacochense)为材料,采用同源克隆技术,得到1条800 bp的c DNA片段。该c DNA片段包含1个完整的开放阅读框,编码265个氨基酸长度的蛋白质,定位在马铃薯10号染色体上。在线氨基酸序列分析、原生质体转化核定位分析和定量PCR表达特异性分析结果表明,该蛋白与番茄Sl CMYB1、茄子Sm MYB的同源性达99%,与拟南芥At MYB113的同源性在70%以上;该蛋白含有2个DNA–结合结构域,是2个串联的myb–功能域,属于R2R3类MYB转录因子,命名为StR2R3–MYB1。StR2R3–MYB1基因的调控区域存在G–Box、Box4、BoxⅡ、I–Box、MNF1等光相关元件和脱落酸诱导相关元件ABRE、生物钟相关元件Circadian、茉莉酸甲酯相关元件CGTCA。StR2R3–MYB1氨基酸序列没有跨膜信号,不存在卷曲螺旋,其N端存在蛋白信号肽,具有明显的亲水区域;StR2R3–MYB1基因在细胞核内表达;StR2R3–MYB1在根、茎、叶中的表达量依次升高,同时受白光、远红光和蓝光的诱导表达。综合分析结果表明,马铃薯StR2R3–MYB1基因是1个光响应MYB类转录因子。     

当归MYB4转录因子基因的克隆及表达分析

为探索当归(Angelica sinensis)药效成分阿魏酸生物合成中MYB蛋白的结构和功能,从当归中克隆转录因子基因MYB4,并进行序列分析和表达分析。根据MYB4转录因子的DNA保守结构域,结合同源克隆及RACE的原理,运用RT-PCR技术从当归中克隆MYB4基因cDNA的全长序列;利用生物信息学分析工具对该基因编码蛋白质的基本性质、结构特点及生物学功能进行初步预测;应用qRT-PCR分析该基因的表达特征;使用重组技术组装原核表达载体p GEX-4T-3-As MYB4,热击法转化至大肠杆菌BL21(DE3),IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷)诱导重组蛋白表达。结果表明,成功克隆1个MYB4基因,命名为As MYB4,在GenBank中注册,登录号为MG736315;序列分析表明,As MYB4的cDNA全长为1 189 bp,包括804 bp的开放阅读框,编码267个氨基酸,为典型的R2R3-MYB类转录因子家族成员; As MYB4与胡萝卜MYB308的同源性达到93%,且亲缘关系最近。组织特异性表达分析表明,As MYB4基因在当归叶片中的转录水平最高,分别是叶柄、根的1. 1、2. 0倍;异源表达分析表明,As MYB4蛋白以包涵体形式存在,分子质量为30 ku。     

虎杖MYB转录因子PcMYB2基因的克隆与原核表达

为了探究MYB(髓细胞组织增生病毒癌基因同源物)转录因子在虎杖苯丙烷代谢途径中的作用,以虎杖叶片为材料,通过c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得1个MYB转录因子,命名为Pc MYB2,Gen Bank登录号为MG020557。序列分析表明,Pc MYB2基因的c DNA序列全长为938 bp,开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸,推测蛋白质分子质量为27. 917 ku。Pc MYB2编码的氨基酸序列具有R2R3-MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3这2个MYB结构域,并且R3结构域中包含1个能与b HLH转录因子相互作用的[D/E]Lx2[R/K]x3Lx6Lx3R基序。进化树分析表明,Pc MYB2蛋白与苜蓿中参与原花青素调控的MtPAR聚为1组。将该基因的ORF片段连接到原核表达载体p ET20b中,构建融合表达载体p ET20b-Pc MYB2,转化到大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta(DE3)中进行表达。SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)检测显示表达蛋白与预期大小一致,表明成功克隆Pc MYB2基因的c DNA全长序列,构建的原核表达载体p ET20b-Pc MYB2可用于该基因的功能研究。     

草莓花青苷分子调控机理的初步研究

为了初步阐明草莓花青苷合成调控的分子机理,文章从章姬、红颊、丰香、红花、越丽、越珠和10-26-77等草莓品种(系)中扩增了与调控草莓花青苷合成相关的MYB10和MYB1基因的c DNA和DNA全长以及MYB10基因的启动子序列。利用荧光定量PCR分析了章姬和10-26-77不同果实发育阶段的基因表达模式,利用高效液相色谱法(HPLC)分析了这2个草莓品种(系)在不同发育时期的花青苷含量。结果表明,不同草莓品种(系)的MYB10和MYB1基因在c DNA序列上没有差别,但DNA序列上存在SSR位点。MYB10在调节草莓果实花青苷合成代谢中起着决定性的作用,花青苷含量的变化与MYB10基因的表达变化趋势一致。不同草莓品种在MYB10转录因子基因启动子序列上的差异是导致基因转录调控不同的根本原因,从而调控草莓花青苷合成基因的转录表达水平,使得草莓花青苷含量有差异,呈现出颜色上的深浅。     

白芨MYB类转录因子PAP1基因的克隆与表达分析

花青素对植物的生长发育具有重要的作用。MYB家族转录因子参与花青素合成代谢的调控。利用同源基因克隆的方法,根据其他物种中基因的同源序列设计特异性引物,利用PCR技术从白芨基因组中克隆到MYB转录因子PAP1,cDNA全长844bp,经DNAStar软件分析,PAP1无内含子,包含一个完整的阅读框,编码184个氨基酸。不同组织的表达特征分析发现,BsPAP1在花中的表达较强,在块根状假鳞茎和嫩蒴果中的表达次之。蛋白质特征预测及蛋白序列结构分析发现PAP1具有MYB转录因子典型的DNA结合区域。序列同源比对表明该基因与芜菁、花椰菜等的PAP1基因有很高的相似性,推测BsPAP1是MYB家族的成员之一。     

枸杞LbMYB1基因的克隆与表达分析

在前期的枸杞花药蛋白质组学研究鉴定差异表达蛋白的基础上,采用RT-PCR技术,从宁夏枸杞"宁杞1号"花药中克隆了一个花药发育差异表达MYB类蛋白基因。生物信息学分析表明,该基因编码R2R3类MYB转录因子的典型结构域,与其他物种MYB蛋白的氨基酸的相似性达72%以上,属于R2R3类MYB蛋白基因家族。将该基因命名为Lb MYB1,Lb MYB1包含一个975 bp的开放阅读框,编码324个氨基酸残基,分子量79.2 kv,等电点为4.95。实时定量RT-PCR检测表明,Lb MYB1基因在花药四分体形成时期高丰度表达,在花中的表达量也较高,果实中表达量较低,在根、茎及叶中未检测到表达,推测Lb MYB1基因可能与花药发育中有关。本研究为后继进一步探讨Lb MYB1蛋白在枸杞花药发育过程中可能发挥的调控功能及其分子机理提供参考。     

森林草莓转录因子MYB 12基因克隆及蛋白特性分析

采集森林草莓(Fragaria vesca)植株叶片,TRIzol法提取样本总RNA,设计特异性引物RT-PCR扩增转录因子MYB 12基因,获得1条约1 kb大小的特异性片段,克隆并测序。序列分析表明,该片段序列全长988 nts,含有完整的MYB 12基因开放阅读框(ORF),ORF长度为855 nts,编码285个氨基酸。序列比对发现,森林草莓MYB 12基因与来源于5种蔷薇科植物MYB基因的序列相似性较高,为75%~76%,而与其他7种非蔷薇科植物MYB基因的序列相似性相对较低,为47%~68%。构建MYB基因系统关系树,发现森林草莓与其他5种蔷薇科植物的MYB基因聚成一个分支,说明森林草莓与蔷薇科植物亲缘关系较近。生物信息学分析表明,MYB 12蛋白具有一定的亲水性,其N-端有2个MYB结构域,属于R2R3-MYB亚族。MYB 12蛋白二级结构主要以α-螺旋为主,并含有一些不规则的卷曲(Random coil)结构。这为研究该基因在植物生长发育及生理代谢过程中的调控机制奠定了基础。     

粳稻MYB蛋白家族的生物信息学分析

运用隐马尔柯夫模型(Hidden Markov model,HMM),对粳稻Oryza sativa L. ssp. japonica的蛋白质数据库进行搜索,共找到192个MYB蛋白同源序列,其中有126个R2R3-MYB蛋白,6个R1R2R3-MYB蛋白以及60个MYB相关蛋白(MYB-related protein).进一步分析所有粳稻的MYB蛋白基因在染色体上的分布,结果发现,MYB基因基本上是成簇分布的,在染色体1～8号特别明显.运用基于EM(Expectation maximization)算法的MEME程序,对MYB蛋白的功能域进行多序列比对分析,确定了R1、R2与R3结构域在每个位置上最大可能氨基酸的频率.此外,还对水稻中的MYB蛋白家族作了初步的进化分析.     

元宝枫MYB转录因子基因的克隆

[目的]克隆元宝枫转录因子MYB基因,为进一步研究元宝枫MYB基因功能和对其花青苷结构靶基因的调控研究奠定基础.[方法]以元宝枫‘鲁红1号’为材料,采用RT-PCR和RACE-PCR方法,克隆元宝枫‘鲁红1号’中MYB基因.[结果]测序结果显示该基因全长831 bp,编码276个氨基酸,该蛋白分子量为32.17 kDa,分子式为C1430H14052N2247O406S14,原子总数为4 510个,等电点为9.44,GenBank登录号为1825712,命名为AtrMYB.该蛋白具有R2R3MYB结构域,该蛋白偏疏水性,没有信号肽,具有核定位信号.氨基酸序列比对发现与其它物种的MYB有较高的同源性,进化树分析表明,AtrMYB与调控橙子花青苷合成的转录因子MYB亲缘关系最近,处在同一进化枝.[结论]从元宝枫‘鲁红1号’中成功获得了元宝枫转录因子MYB基因.     

基于转录组信息的黑果枸杞MYB转录因子家族分析

【目的】MYB基因家族是植物中最大的一类转录因子家族,广泛参与植物的生长发育和代谢调控过程。目前仍没有针对枸杞等木本作物MYB转录因子家族的系统分析。基于转录组数据鉴定分析黑果枸杞MYB基因家族,可为该类基因生物学功能和代谢调控机制的研究提供参考。【方法】基于黑果枸杞转录组测序(RNA-Seq)数据,利用NR、NT、Swiss-Prot和PFAM 4个数据库和NCBI网站,对黑果枸杞MYB基因进行筛选注释;利用Web Logo3、Prot Comp 9.0、MEGA5.0软件进行保守结构域、亚细胞定位和系统进化等生物信息学分析。基于转录组数据分析MYB基因在黑果枸杞果实不同发育期的差异表达模式,并采用荧光定量PCR方法进行验证。【结果】基于转录组测序数据,注释得到83个黑果枸杞MYB类转录因子基因,根据结构特性将其分为4大类:R2R3-MYB、1R-MYB、3R-MYB和4R-MYB。结构域分析表明:R2R3-MYB类转录因子的R2 MYB基序中包含3个极度保守的色氨酸残基,R3 MYB基序中的第一个色氨酸残基被疏水氨基酸替代。比较分析黑果枸杞MYB家族和拟南芥MYB家族共同构建的进化树发现,黑果枸杞的MYB家族在进化上包括3个大类,6个亚类。亚细胞定位预测结果显示,44个MYB转录因子定位于细胞质中,37个定位于细胞核中。基于转录组数据的MYB差异表达模式分析表明,黑果枸杞MYB基因可能参与了果实不同发育时期花青素变化的调控;基于荧光定量PCR的差异表达数据进一步验证了部分MYB转录因子在果实不同发育时期的花青素合成中可能起到调控作用。【结论】黑果枸杞MYB基因家族注释得到83个黑果枸杞MYB类转录因子基因,为进一步研究MYB家族的基因结构和生物学功能奠定了基础。     

杨树MYB基因应答非生物胁迫的表达特性

MYB转录因子以其含有的保守MYB结构域为特征,是植物转录因子中数量最多的家族之一,广泛参与植物生长发育和代谢的调节。利用生物信息学分析获得222条杨树MYB基因,用实时定量PCR筛选出8条对盐胁迫有强烈应答的基因,研究其在盐、干旱、ABA等非生物胁迫下的表达模式;结果表明:这8条MYB基因虽然在杨树根、茎、叶组织中均有表达,但是在不同胁迫条件和不同组织中的表达水平明显不同。在盐和干旱胁迫条件下,8个基因在根、茎、叶中均被诱导表达,表现为相似的表达模式。在ABA处理条件下,而多数基因无明显应答。说明杨树MYB基因在应答环境变化与激素调节中具有不同的作用,并且在不同组织中的作用有所差异。     

MYB类转录因子在植物腺毛发育中的作用研究进展

MYB类转录因子是包含MYB结构域、为高等植物中转录因子中数目最多的一类基因家族成员.该类基因广泛参与植物的代谢,生长和发育调节.本文以植物腺毛的发育模型为对象,总结了近年来MYB类转录因子在高等植物腺毛如表皮毛、根毛和棉纤维发育中的研究进展,这对了解MYB类转录因子在腺毛发育中的功能及揭示腺毛发育机理有重要意义.     

茶树芽叶儿茶素含量与转录因子 MYB、bHLH关联分析

以茶树芽叶为试验材料,用高效液相色谱检测儿茶素含量,用高通量测序技术分析转录因子MYB、 bHLH 表达差异,应用数据统计分析儿茶素含量与转录因子MYB、bHLH 表达的关联性。结果表明院3 个转录因子 MYB 基因comp150334_c1、comp143073_c0、comp130756_c0 与儿茶素总量、酯型儿茶素含量的关联系数均在0.80 以 上;3 个转录因子MYB 基因comp166178_c0、comp159173_c0、comp109329_c0,3 个转录因子bHLH 基因 comp159534_c2、comp159225_c0、comp142932_c0 与儿茶素总量、酯型儿茶素含量的关联系数均在0.75 以上,这将为 研究茶树儿茶素生物合成过程的关键转录因子基因提供理论依据。     

多年生黑麦草MYB转录因子基因的克隆及序列分析

为进一步研究MYB类基因在多年生黑麦草抗逆和发育中的功能,以多年生黑麦草为材料,采用同源克隆的方法对其抗逆和发育相关MYB转录因子的保守区进行PCR扩增和克隆,并进行了序列分析和功能预测。测序结果表明,获得了3个不同的MYB转录因子基因片段,分别命名为LpMYB1、LpMYB2和LpMYB3。LpMYB1和LpMYB2长度均为221bp,内含子为103bp,编码39个氨基酸;LpMYB3长度为202bp,内含子为84bp,编码39个氨基酸;同源比对结果表明,所得3个MYB基因可能参与多年生黑麦草对逆境的应答和植株的形态建成;进化树分析表明,3个MYB基因的系统发育符合单子叶植物的进化模式。由此可见,3个MYB基因参与了多年生黑麦草抗逆性和发育的表达,为进一步研究多年生黑麦草MYB转录因子基因的功能研究奠定基础。     

盐及ABA对水稻MYB转录因子基因表达的影响

转录因子在植物生长发育和响应外界环境胁迫过程中起重要作用。MYB类转录因子是植物中数量较多、功能多样化的一类转录因子。以耐盐聚合系177,以及该聚合系的轮回亲本IR64为材料,在苗期进行盐和盐+ABA处理,采用荧光定量PCR方法,比较分析了43个MYB家族基因在盐胁迫和盐+ABA处理下的表达谱。结果表明,在盐胁迫条件下,IR64和177中分别有42%和58%的MYB基因在叶片组织中下调表达,而外施ABA后,61%（IR64）和68%（177）的下调基因表达量显著增强。该结果说明盐处理条件下通过外施ABA能够引起MYB基因的表达变化,进而影响水稻的耐盐性。同时鉴定了12个在IR64和177间显著差异表达的MYB基因,该类基因的表达模式可能同两个品种具有不同的耐盐性紧密相关。该结果为进一步分析水稻MYB基因在响应盐胁迫过程中的作用机制以及ABA在增强水稻耐盐性方面提供了理论参考。     

大豆两个MYB 转录因子基因的克隆及表达分析

 【目的】克隆新的植物MYB转录因子基因,进行序列分析,并对其功能进行初步鉴定。【方法】RT-PCR法结合RACE-PCR法分离克隆MYB基因cDNA全长序列;酵母系统检测其转录激活活性;半定量RT-PCR检测目的基因在植物体中的表达情况,及对类黄酮代谢途径中生物合成酶的影响。【结果】根据植物中MYB基因DNA结合域保守区设计简并引物,以大豆品种中豆27的叶片为材料,RT-PCR扩增出两个MYB基因同源片段;据此设计基因特异引物,通过RACE-PCR分离克隆出两个新的MYB基因GmMYBZ1、GmMYBZ2。酵母系统检测表明,GmMYBZ2具有转录激活功能,β－半乳糖苷酶活性为10.35 U;半定量RT-PCR在中豆27的茎和叶中检测到GmMYBZ1的表达,而GmMYBZ2在植物的根、茎、叶及未成熟种子中均有表达;对转基因烟草的RT-PCR检测结果显示,GmMYBZ2的表达可抑制类黄酮代谢途径中PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、F4H及FLS等生物合成酶基因的表达。【结论】从大豆栽培品种中豆27中克隆出了两个新的MYB基因GmMYBZ1、GmMYBZ2;功能研究表明,GmMYBZ2可能参与植物类黄酮合成调控。     

新疆红肉苹果杂种一代4个株系类黄酮含量及其合成相关基因表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果(Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf.)与‘富士’(M.domestica cv.Fuji)等苹果品种杂交后代株系间果实类黄酮合成差异的分子机理,为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以紫红2号及红脆1、2、4号等红肉程度存在明显差异的4个苹果株系发育后期的果实为试材,进行MYB10启动子基因型鉴定,并测定类黄酮组分和含量,分析类黄酮合成相关基因的表达。【结果】红脆1、2、4号MYB10启动子基因型均是R6R1型,而紫红2号启动子类型为R6R6型。红脆1号和紫红2号果实成熟期类黄酮含量分别为3.0 mg·g~(-1)和3.1 mg·g~(-1);紫红2号花青苷含量(23.9 U·g~(-1) FW)是红脆1号(12.2 U·g~(-1) FW)的2倍,其他类黄酮组分含量(1 635.3 mg·kg~(-1))仅是红脆1号的69%。紫红2号MYB10和UFGT等转录因子及花青苷合成基因在果实发育后期(花后110—125 d)均具有较高的表达量;红脆4号的MYB10虽然在果实发育后期(花后110—125 d)表达量较高,但b HLH3、TTG1、ANS和UFGT表达量较低。红脆1、2、4号类黄酮组分含量分别为2 355.0、1 247.5和1 337.5 mg·kg~(-1),差异显著;红脆1号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较高,而MYB16和MYB111表达量较低;红脆2、4号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较低,而MYB16和MYB111转录因子表达量较高。【结论】MYB10、b HLH3和TTG1等转录因子及ANS和UFGT等花青苷生物合成结构基因在果实发育后期高水平表达,可能是导致紫红2号成熟期果肉花青苷含量高的主要原因,而MYB12、MYB16和MYB111等转录因子及DFR、FLS、LAR和ANR类黄酮生物合成相关结构基因的差异表达,可能是导致红脆1、2、4号等3个株系类黄酮组分及含量差异的主要原因。