植物MYB转录因子调控苯丙烷类生物合成研究

植物苯丙烷类化合物和人类生活密切相关,可用于生产医药、染料、农药、香料等。但是其生物合成也是非常复杂的过程,严格受到植物细胞内基因表达时间和空间的调控。该研究总结了植物苯丙烷类物质的生物合成途径及参与植物苯丙烷类物质合成调控的转录因子,重点阐述了MYB转录因子调控木质素的生物合成过程、R2R3 MYB转录因子调控黄酮醇及花青素的生物合成过程,并提出了植物苯丙烷类物质代谢研究存在的问题,以期为苯丙烷类化合物的研究和利用提供理论参考。     

茄果类蔬菜MYB转录因子研究进展

茄果类蔬菜是我国蔬菜的重要组成部分,主要有番茄、茄子和辣椒3种蔬菜作物。MYB转录因子是一类重要的转录因子。本文综述了近些年研究人员对茄果类蔬菜MYB转录因子的鉴定及分类,并总结整理了MYB转录因子在茄果类蔬菜花青素、辣椒素等次生代谢产物合成,植株形态发育,以及生物和非生物胁迫等方面的调控作用,旨在为茄果类蔬菜MYB转录因子研究提供参考。     

枸杞MYB103转录因子的生物信息学分析

利用生物信息学方法对枸杞MYB103基因编码蛋白的理化性质、亲水性/疏水性、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构、结构域和功能分类等方面进行了预测和分析。结果表明:该蛋白属于不具有信号肽的亲水性蛋白,α?螺旋和无规则卷曲是蛋白质二级结构最大量的结构元件,并散布于整个蛋白;且含有2个典型MYB保守结构域,符合R2R3-MYB亚家族保守结构域的特点,这一结果可为植物MYB103的结构与功能及利用研究提供进一步的信息参考。     

转座子介导MYB在果树花青素合成中的调控作用

着色是果实的重要品质性状,也是果树育种计划的重要目标之一。随着更多高质量的果树基因组测序完成,与花青素相关的果实着色的分子调控机制已取得了重要进展,特别是转座子作为重要调控元件控制MYB转录因子影响果实着色的机制,在一些重要果树上已被揭示。综述了转座子调控果树果实着色的相关进展,特别是基于基因组给出了控制梨果实着色的2个重要转录因子MYB10和MYB114启动子区的转座子插入注释,希望能为红色梨以及其他园艺植物果实着色的分子生物学研究提供有价值的线索和思路。     

冬枣果皮着色过程中类黄酮类物质成分及含量的变化

以‘冬枣’为试材,对果皮着色过程中类黄酮类物质的成分及含量变化进行了研究。在果皮中共检测到5种黄酮醇类物质和8种黄烷醇类物质,未检测到花色苷类物质。黄烷醇类物质在果实呈现绿色时大量合成,随着果实变红,其含量下降,而黄酮醇类物质在果实全红时含量最高。贮藏促进了果皮中的类黄酮类物质的合成。     

苹果果皮着色的研究进展

苹果中含有丰富的矿质元素和维生素,是生活中最常见和主要的水果之一。我国是世界上最大的苹果生产国,目前,苹果栽培面积227.23万hm^2,产量4400万t,接近世界总水平的50%。但我国苹果产业整体质量水平不高,优果率较低。苹果果皮的着色和果肉中糖酸含量是影响苹果品质的主要因素,果实大小和颜色是决定苹果收购价格的主要因素。因此,通过育种和栽培措施提高苹果果实着色,是目前生产上亟需的技术措施。提高果实着色技术和色泽调控机制,是目前的研究热点。前人研究结果表明,苹果着色受花青苷、类胡萝卜素等自身生理指标含量,和温度、光照等外界环境多因素影响。本文系统总结了花青苷、叶绿素和类胡萝卜素等生理指标,以及花青苷代谢、调控等相关的MYB转录调控因子以及甲基化等分子因素对苹果着色的影响,以期为后续苹果果皮着色研究提供参考。     

杜梨2个MYB转录因子基因的克隆及序列分析

【目的】克隆杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)MYB家族的2个基因(Pb3RMYB和Pb4RMYB),分析其序列特征,为研究其调控的分子机制奠定基础。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆杜梨Pb3RMYB和Pb4RMYB的c DNA序列全长;利用BLAST和ORF Finder对核酸序列进行分析,利用CDD、Prot Param、TMHMM、Signal P、Plant-m Ploc、SPOMA、DANMAN、MEGA6等软件对氨基酸序列进行分析。【结果】克隆得到Pb3RMYB和Pb4RMYB基因全长,Gen Bank登录号分别为KX272614和KX272615。2者均含有MYB保守结构域,二级结构均以无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-折叠为主,亚细胞定位分析表明2者均定位于细胞核中。其中,Pb3RMYB属于3R-MYB亚家族,全长2 355 bp,ORF长1 710bp,编码569个氨基酸,蛋白分子质量约为62 077.3 Da,等电点为7.08;BLAST分析表明Pb3RMYB与已报道的其他物种3RMYB具有较高的相似度。Pb4RMYB属于4R-MYB亚家族,全长3 625 bp,ORF长2 913 bp,编码970个氨基酸,蛋白分子质量约为109 600.6 Da,等电点为7.41。【结论】获得了2个杜梨MYB基因Pb3RMYB和Pb4RMYB,分别属于3RMYB和4R-MYB亚家族。     

百日草花青素苷合成相关MYB转录因子筛选及ZeMYB9功能研究

以百日草‘梦境红色’作为试验材料,基于其转录组初步鉴定出33个MYB转录因子。系统进化树分析,鉴定出10个可能参与调控花青素苷合成的R2R3-MYB蛋白,其中S4亚族5个、S6亚族3个、S7亚族2个。结合这10个MYB基因表达和花瓣花青素苷含量变化结果,推测S4亚族Ze MYB32可能负调控花青素苷的合成,而Ze MYB3和Ze MYB16可能促进花青素苷的积累。此外,S6亚族Ze MYB9和Ze MYB10可能正调控花青素苷的合成。进一步研究发现,Ze MYB9定位于细胞核内。烟草中过表达Ze MYB9显著促进其叶片花青素苷的积累,花青素苷合成相关基因上调表达,表明Ze MYB9正向调控花青素合成。     

甜瓜全基因组R2R3MYB转录因子基因的识别与分析

R2R3MYB转录因子是MYB转录因子家族的一大亚类,广泛地参与植物生长发育及抵御逆境等生理过程。本文以甜瓜基因组数据为研究对象,发掘甜瓜基因组中的R2R3MYB转录因子并对其进行生物信息学分析。研究结果表明:甜瓜全基因组中含有70个具有典型结构域的R2R3MYB转录因子,蛋白序列含有氨基酸个数为166～553个不等,蛋白序列中含有保守的基序(motifs)及氨基酸位点;通过与拟南芥基因组中R2R3MYB转录因子构建亲缘进化树,对甜瓜的70个R2R3MYB转录因子基因功能进行了初步的预测。     

山葡萄不同着色时期果皮转录组测序分析

【目的】探究山葡萄果皮转色过程中相关基因的表达。【方法】以不同成熟期的山葡萄果皮为材料,采用高通量测序技术进行转录组分析,探讨其转色过程中花色苷含量及其相关基因的变化。【结果】经过测序得到3个时期的clean reads分别为:转色前20 157 930条,50%着色期16 197 432条,完熟期16 410 824条;GC含量分别为48.41%、48.04%和49.54%;各时期的Q30大于等于94.73%。通过与参考基因组进行序列比对,各样品Read与参考基因组的比对效率为60.57%~67.77%,并且唯一比对位置的数量均超过58.99%,比对到基因组上的序列绝大部分分布在外显子区,均为96.3%以上。本试验将3个样品中转色前分别与50%成熟期和完熟期进行了基因差异表达统计分析,结果显示COG功能注释分别为1 305、1 602个。【结论】明确了山葡萄果皮转色过程中相关基因的变化,为进一步大量挖掘山葡萄果皮成熟过程中重要表达基因奠定一定的基础。     

基于转录组测序的金柑类黄酮糖基转移酶基因的初步分析

植物体内类黄酮通常以糖基化的形式存在,其糖基化由UDP–糖基转移酶(UDPglycosyltransferase,UGT)催化完成。以‘浏阳金柑’果实为研究对象,利用UPLCG2-SQTOF技术对其类黄酮种类进行鉴定,共检测出11种类黄酮,包括C–葡萄糖苷类黄酮、C–新橙皮糖苷类黄酮和O–新橙皮糖苷类黄酮。基于转录组测序,筛选出49个金柑果实发育过程中高表达的UGT基因。进化分析显示,13个高表达的FcUGT可能参与了类黄酮的糖基化修饰过程。其中,1个FcUGT编码C–葡萄糖基转移酶,参与了C–葡萄糖苷类黄酮的修饰过程;9个FcUGT编码7–O–葡萄糖基转移酶,可能参与了O–新橙皮糖苷类黄酮的修饰过程;3个FcUGT编码1,2–鼠李糖基转移酶,可能参与了O–或C–新橙皮糖苷类黄酮的修饰过程。     

光照对荔枝果实着色和花色素苷生物合成影响的分子机制研究

以‘桂味’荔枝为试材,花后45 d用双层牛皮纸对整个果穗进行完全遮光处理,14 d后(采收前7 d)解除遮光,比较遮光和解除遮光处理果皮着色以及花色素苷生物合成途径中LcUFGT等8个结构基因和调控基因LcMYB表达的变化,探索光照调控荔枝果实花色素苷合成和着色的分子机制。研究发现:遮光处理显著抑制了果皮花色素苷的合成,延缓了果实的正常着色;解除遮光后,花色素苷迅速合成,7 d后呈现荔枝典型的红色;遮光处理抑制了花色素苷生物合成途径中LcUFGT等8个重要结构基因和调控基因LcMYB1的正常表达;解除遮光后LcUFGT和LcMYB1等基因的表达量均有不同程度的增加,其中LcDFR、LcF3'H、LcUFGT和LcMYB1的表达与花色素苷含量的变化规律基本一致。可见,荔枝果皮花色素苷积累和着色依赖光照,花色素苷生物合成途径中主要的结构基因和转录因子都可以被光诱导,其中LcDFR、LcF3'H、LcUFGT和LcMYB1可能在光照调控荔枝果实色泽形成中扮演更为重要的角色。     

越橘果实转录组及R2R3-MYB转录因子分析

以‘泽西’越橘（Vaccinium corymbosum‘Jersey’）不同发育阶段的果实为试材,构建De novo转录组测序文库并进行数据分析,利用WebLogo 3、CLC Sequence Viewer 6等软件和荧光定量PCR技术对所获数据中的R2R3-MYB转录因子进行生物信息学分析和表达分析。结果表明,转录组测序共获得有效数据6.01 Gb,通过组装得到Unigene序列60 481个。功能注释结果显示,有39 612个Unigene可以注释到GO和COG等数据库上;20 869个Unigene无匹配信息。利用GO和COG分类工具可将这些序列分别划分为55个和25个功能类别,涉及信号转导和转录调控等功能。利用所获数据分析越橘R2R3-MYB基因,结果表明共得到21个R2R3-MYB。序列分析显示,这21个基因均含有完整的R2R3-MYB区域,在此区域内2（G）和4（W）等30个氨基酸保守不变。进化树分析结果显示,越橘R2R3-MYB基因分为11个亚组。其中,S4、S5和S6亚组中有6个基因涉及到花青苷生物合成。荧光定量PCR结果分析显示,这6个基因在果实发育的7个阶段均能表达,但表达模式不同,这6个基因可能对越橘果实着色具有一定作用。     

R2R3-MYB转录因子CitMYB21对柑橘类黄酮生物合成的影响

以‘巴西酸橙’（Citrus aurantium L.）、‘本地早橘’（C. reticulata Blanco）、‘桂花蒂南丰蜜橘’（C. reticulata Blanco）、‘北碚447锦橙’[C. sinensis(L.)Osbeck]等30份柑橘种质为试材,挖掘与柑橘类黄酮生物合成相关的R2R3-MYB转录因子。通过比较转录组分析发现ERF、MYB以及Dof转录因子家族与果实发育过程中类黄酮的代谢密切相关,其中两个R2R3-MYB转录因子基因CitMYB21(Ciclev10021699m)和CitMYB33(Ciclev10012152m)的表达水平与类黄酮生物合成途径中的关键结构基因CitCHS2的表达量明显负相关。系统发育分析显示,这两个基因分别属于R2R3-MYB中的第2和第1亚族。从‘北碚447锦橙’中克隆得到了CitMYB21编码区的全长序列,共804 bp,编码267个氨基酸。CitMYB21的表达有显著的组织特异性及明显的种质特异性,并与类黄酮的含量呈显著负相关。CitMYB21沉默的柑橘植株叶片中类黄酮含量显著增加,而瞬时过表达的果皮中类黄酮的含量明显降低。...     

基于转录组研究光质对转色期红地球葡萄果实着色及品质的影响

[目的]探讨不同光质对设施红地球葡萄果实着色及品质的影响,并从中挖掘出关键的光调控基因.[方法]以8年生红地球葡萄为试验材料,采用4种不同光质(红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光)补光处理设施红地球葡萄,以不补光为对照,对果实中花青素、还原糖、可滴定酸和可溶性固形物含量进行测定,并对果皮进行转录组测序.[结果]不同光质处理...     

基于转录组测序筛选新疆野苹果组培苗应答冻害谷胱甘肽代谢相关的基因

【目的】探索新疆野苹果组培苗谷胱甘肽代谢对冻害胁迫的响应,筛选新疆野苹果谷胱代谢相关应答冻害基因,解析新疆野苹果组培苗抗冻的可能作用方式。【方法】以单株系的新疆野苹果组培苗为研究对象,在-3℃模拟冻害条件下,观察及检测CK、T6h、T12h、T36h、HF24h处理新疆野苹果组培苗的形态、荧光参数F_v/F_m值、相对电导率及丙二醛、过氧化氢、还原性谷胱甘肽含量,并对对照、T6h、T12h 3个处理的幼苗叶片进行转录组测序分析。【结果】使用-3℃模拟冻害对新疆野苹果组培苗进行胁迫,处理12 h时新疆野苹果组培苗叶尖卷缩,处理36 h时整个植株完全萎蔫,在HF24h时萎蔫的植株完全恢复;与对照相比,随着冻害处理时间的延长,相对电导率及丙二醛、过氧化氢、还原性谷胱甘肽含量显著上升,荧光参数F_v/F_m值显著下降。在HF24h,相对电导率、丙二醛、过氧化氢的含量相比T36h呈现下降趋势,荧光参数恢复到与对照相当,还原性谷胱甘肽含量相比T36h没有显著变化。利用KEGG数据库对转录组数据进行分析,筛选到18个谷胱...