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。...     

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。     

柑橘转录因子CsbHLH3调控柠檬酸代谢的功能解析

转录因子CsbHLH3调控柑橘果实柠檬酸代谢过程中的具体机制尚不清楚。以冰糖橙果实cDNA为材料,克隆了CsbHLH3。瞬时转化烟草亚细胞定位显示CsbHLH3蛋白定位在细胞核。异位表达CsbHLH3的阳性番茄果实中CsbHLH3的表达显著上升,同时柠檬酸含量显著降低。定量分析表明,CsbHLH3在番茄中异位表达引起了柠檬酸降解相关基因SlACO3b、SlGDH及液泡膜质子泵基因SlPH8的上调。相反,在冰糖橙叶片中瞬时抑制CsbHLH3会引起柠檬酸降解相关基因CsGABP、CsACO2、CsACLα1、Cs ACLα2及液泡膜质子泵基因CsPH8、CsVHP2、CsVHP3的下调表达,其柠檬酸含量显著高于空载对照。通过酵母单杂交和EMSA试验证实CsbHLH3均能够靶定PH8和GABP启动子调控其表达。上述结果表明转录因子CsbHLH3是通过调控柠檬酸代谢途径多个相关基因包括PH8和降解途径基因GABP的表达综合负调控柠檬酸的水平。     

葡萄中盐诱导的R2R3-MYB 基因的筛选与表达分析

 以葡萄砧木‘1103P’为试材,筛选获得了4 个受盐强烈诱导的R2R3-MYB 基因,系统进化 分析表明其编码蛋白属于不同的拟南芥R2R3-MYB 亚组。该4 个基因在根、茎、叶和果实中呈组成型表 达,但具有不同的表达水平,尤其是VvMYB112 在葡萄根系中具有较高的表达水平。在4 个基因中, VvMYB112 能响应100 ~ 200 mmol · L-1 高盐处理。此外,VvMYB112 和VvMYB15 也能被聚乙二醇（PEG6000） 和低温诱导,而VvMYB107 和VvMYB87 对PEG6000 和低温不敏感或受其抑制。表明这4 个基因可能通 过不同的途径介导抗盐性。     

中国水仙R2R3-MYB基因NtMYB5的克隆和功能研究

为研究中国水仙（Narcissus tazetta var. chinensis）中类黄酮代谢途径的调控网络,从其转录组中筛选出1条R2R3-MYB基因并从花瓣cDNA中克隆其编码区全长序列,命名为NtMYB5。NtMYB5开放阅读框为681 bp,编码226个氨基酸。蛋白多重序列比对分析发现NtMYB5含有R2和R3结构域以及1个pdLNLD/ELxiG/S氨基酸基序;系统进化树分析表明,NtMYB5与花青素合成抑制因子亲缘关系最近;通过对NtMYB5在中国水仙中的表达检测发现,其表达量在花器官中较高,且随花开放逐渐上升;在烟草瞬时表达中,NtMYB5显著抑制花青素合成促进因子StMYB的效果;转NtMYB5烟草花瓣颜色变浅,qPCR检测表明NtMYB5抑制类黄酮代谢途径大部分结构基因表达。NtMYB5为中国水仙中花青素合成抑制因子。     

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。     

百香果（Passiflora edulis）R2R3-MYB基因家族的结构和功能分析

【目的】探究R2R3-MYB转录因子在代谢、发育等多种生物学过程中发挥的调控作用。对百香果R2R3-MYB基因家族进行表达分析并探究其在花果发育过程中的调控机制,对深入研究R2R3-MYB转录因子在百香果中的生物学作用中具有重要意义。【方法】基于百香果全基因组数据,通过HMM搜索对R2R3-MYB家族成员进行筛选鉴定,并利用实时荧光定量PCR分析其在百香果花不同组织中的表达模式。【结果】从百香果基因组中鉴定出99个R2R3-MYB基因,根据系统进化分析将其分为36个亚组。99个R2R3-PeMYB基因随机分布在9条百香果染色体上。基序和基因结构分析表明,R2R3-PeMYB在同一亚组中具有相对保守的结构特征。共线性分析表明,片段复制事件促进了百香果R2R3-MYB家族的扩张。基于转录组数据和qRT-PCR分析,发现R2R3-PeMYB基因在百香果花的不同组织的不同发育阶段中表现出差异的表达模式,说明R2R3-PeMYB基因在花不同组织和果实的发育过程中发挥重要作用,尤其是PeMYB62和PeMYB63在百香果果皮转色期的高表达,说明其可能参与百香果花青素的合成。同时8个R2R3-PeM...     

桂花R2R3-MYB家族基因鉴定及其在花开放过程中的表达分析

对桂花(Osmanthus fragrans)R2R3-MYB转录因子进行鉴定和生物信息分析,分析相关基因在花开放过程中的表达,获得了响应相对低温调控桂花花开放和着色等的关键基因。利用转录组数据分析得到35个桂花R2R3-MYB,这些基因均包含R2R3结构域,且高度保守。通过分析MYB基因在19℃(花能开放)和23℃(花不能开放)处理以及不同组织中的相对表达量发现,Of MYB1、Of MYB12、Of MYB14、Of MYB23、Of MYB24随着花的开放表达量逐渐升高,其中Of MYB1和Of MYB14在盛花期的花瓣中表达量最高,表明其可能参与桂花着色的过程;而Of MYB4、Of MYB5、Of MYB17、Of MYB28、Of MYB34在花开放过程中的表达量呈先升高后降低的趋势,尤其是Of MYB5、Of MYB17在花芽(圆珠期)中表达量最高,表明其可能参与了花开放过程的调控。     

十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷合成相关转录因子调控研究进展

硫代葡萄糖苷是十字花科植物中重要的次生代谢产物,其衍生产物和降解产物在植物防卫反应、特殊风味形成和人体防癌抗癌等方面具有特殊作用。硫苷的合成代谢可以概括为:氨基酸侧链的延伸、核心结构的合成及R侧链的修饰,涉及BCATs、MAMs、CYP79s、CYP83s和AOPs等多个基因家族。综述了硫苷合成过程中几种重要的转录因子,其中MYB转录因子家族12亚族的MYB28、MYB29、MYB76、MYB34、MYB51和MYB122对十字花科植物硫苷合成起主要的调控作用,MYB28和MYB34分别为调控脂肪族硫苷和吲哚族硫苷的主效基因。bHLH类转录因子MYC2、MYC3和MYC4通过作用于MYB类转录因子对硫苷合成起调控作用,WRKY类转录因子WRKY18和WRKY40协同CYP81F2负调控吲哚族硫苷的合成。此外,还介绍了上述几种转录因子在外源生物或非生物刺激后的响应,及参与调控硫苷合成的作用机理。通过对调控硫苷合成的转录因子的研究,可进一步丰富硫苷合成的调控网路,为高含量硫苷的十字花科蔬菜作物的分子育种、优质栽培、病虫害生物防治提供新思路和新方法。     

刺葡萄0943抗白腐病转录因子VdWRKY49的克隆及序列分析

【目的】获得来源于中国野生抗病种质刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因,揭示其序列特征、基因功能与抗葡萄白腐病之间的关系,初步揭示抗病种质抗病机制。【方法】利用同源克隆的方法分别获得刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌和水杨酸诱导的反应,同时以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中的转录因子Vd WRKY49基因序列及表达差异。【结果】来源于中国野生种质刺葡萄0943的Vd WRKY49基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列特征和位点特征,同时也存在不同,在DNA和氨基酸水平上与来源于欧亚种的‘黑比诺’Vv WRKY49有差异,这些差异可能造成了其结构功能的差异;受到葡萄白腐病和水杨酸诱导后,Vd WRKY49基因的表达量明显高于Vv WRKY49。【结论】来源于刺葡萄0943的Vd WRKY49基因受到白腐病菌和水杨酸诱导后表达量和表达模式明显区别来源于‘黑比诺’的Vv WRKY49基因,推测在葡萄抗病途径中转录因子WRKY49具有重要的生物学作用。     

MYC2转录因子在植物中的功能研究进展

MYC2(Myelocytomatosis proteins 2）是一类b HLH家族转录因子,是JA信号途径中的主要调控因子。MYC2通过转录调控下游目标基因的转录和表达,参与植物逆境防御、生长发育及次生代谢等进程。MYC3/4作为JA信号的次级调控因子可与MYC2协同作用。目前对MYC2的功能研究较为深入和广泛。本文综述了MYC2的结构特征及其在植物激素信号传导、逆境防御、生长发育和次生代谢中的调控机制,为进一步深入探讨MYC2的分子功能提供理论基础。     

葡萄EIN3/EIL转录因子家族成员鉴定及表达特征分析

[目的]探究葡萄EIN3/EIL家族的进化特性及其在逆境胁迫及不同激素处理下的表达模式.[方法]通过Blast比对鉴定EIN3/EIL转录因子家族成员,对该家族进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析该转录因子家族成员在不同激素及逆境胁迫下的表达情况.[结果]EIN3/EIL家族主要分布在6号染色体上,定位在细胞核中...     

苹果bZIP转录因子基因MdAREB2功能的初步研究

对‘嘎拉’苹果中的1个bZIP转录因子基因MdAREB2(序列号:MDP0000248567)进行功能初步研究。蛋白进化树分析表明,苹果MdAREB2与拟南芥AtAREB2具有很高的同源性。利用PlantCare数据库进行启动子顺式作用元件的预测分析,MdAREB2启动子序列中存在脱落酸响应元件ABRE。实时定量PCR检测表明,MdAREB2明显受ABA诱导。拟南芥种子萌发阶段经过0.5和2μmol·L~(-1)ABA处理后发现突变体abi5中过量表达MdAREB2能够恢复对ABA的敏感性。拟南芥幼苗生长阶段,经过20μmol·L~(-1) ABA处理后发现,突变体abi5中过量表达MdAREB2能够部分恢复对ABA的敏感性。     

深圳大学解析番茄果实形状调控关键因子Sly-mi R159的分子机制

2021年12月,深圳大学生命与海洋科学学院黄腾波教授团队在《PlantBiotechnologyJournal》在线发表题为Sly-mi R159 regulates fruit morphology by modulating GA biosynthesis in tomato的研究论文。该研究创新性发现Sly-mi R159作为一个关键因子通过其靶基因Sl GAMYB2调控番茄果实形态,并对其分子机制进行深入研究。     

调控黄瓜苦味基因Bi的AP2/ERF家族转录因子

从华北型黄瓜‘9930’中克隆了黄瓜苦味形成的关键基因Bi的启动子序列,通过酵母单杂交技术对黄瓜叶片cDNA文库进行筛选,寻找可以调控Bi表达的转录因子。通过对筛选结果的测序及比对,发现有7种转录因子重复出现,包括2个AP2/ERF家族、3个bZIP家族、1个WRKY家族转录因子和1个E3泛素类COP1蛋白。其中AP2/ERF家族转录因子CsERF（登录号：Csa7M448110）重复出现6次,出现概率高于其他转录因子。利用烟草瞬时表达系统,CsERF对Bi启动子的结合及激活作用得到了进一步验证。初步证明CsERF可以结合到Bi的启动子并激活其转录,推测其很可能就是黄瓜叶片中调控苦味形成的关键转录因子。     

蜡梅AP2亚家族转录因子鉴定及CpAP2-L11功能研究

对蜡梅（Chimonanthus praecox）AP2(Apetala2,AP2)亚家族成员进行全基因组鉴定,并分析其在花发育过程中的表达模式;研究CpAP2-L11的表达特异性,过表达拟南芥（Arabidopsis thaliana）并观察其表型。共鉴定出20个蜡梅AP2亚家族转录因子,其中euAP2、basalANT和euANT组分别有5、6和9个成员,且euAP2组全部成员无miR172结合位点。共线性分析发现有12个成员形成了16对复制基因,并在进化过程中受纯化选择。多数AP2亚家族成员在4、5月花芽中高表达,在花芽进行需冷量积累的过程或后期低表达,仅CpAP2-L11在花芽需冷量积累到570 CU(Chill units,CU)的始花期高表达,同时CpAP2-L11在蜡梅幼果、外轮花被片和雄蕊中高表达,在茎、叶中低表达,并受高温和低温诱导表达量降低。拟南芥异源表达CpAP2-L11,抽薹时间显著提前,且FT、SOC1、LFY和AP1基因表达量显著升高。蜡梅CpAP2-L11可能参与低温诱导打破蜡梅休眠导致寒冬开花及春季花芽分化,且促进过表达拟南芥早开花。     

‘粉红亚都蜜’葡萄NAC转录因子基因VvDRL1的功能初步分析

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’为材料,利用同源克隆法获得1个NAC转录因子,命名为VvDRL1（GenBank：XP-002281816）。该基因全长840 bp,编码280个氨基酸,与‘黑比诺’葡萄中该基因的同源性为100%,但是基因组DNA序列中存在6处单核苷酸突变。瞬时转化洋葱表皮细胞进行亚细胞定位分析,VvDRL1基因主要在细胞核内表达,属于核蛋白;通过农杆菌介导的叶盘法获得稳定整合的转基因烟草,T2代转基因植株生长迟缓,株高、叶面积和叶片细胞面积约为野生型烟草的60%、34%和31%,转基因植株叶片出现向内卷曲现象,利用石蜡切片进行显微结构观察,转基因植株主叶脉上表皮下缺失2 ~ 3层厚壁细胞,且海绵组织内的空隙明显多于野生型植株。研究结果表明,VvDRL1在调控植株的形态发育方面起着重要作用。     

巴西蕉2个ERF转录因子基因的克隆及功能研究

【目的】筛选、克隆响应非生物胁迫的关键ERF转录因子基因,并研究其功能。【方法】综合运用转录组学、生物信息学、生物化学等技术手段,分析不同非生物逆境胁迫下AP2/ERF转录因子超家族基因的表达谱聚类变化,并从中筛选、克隆关键ERF转录因子,对其功能进行研究。【结果】不同非生物胁迫下,AP2/ERF超家族基因的表达模式不同,对低温胁迫的响应较其他胁迫敏感;筛选克隆的Ma ERF25和Ma ERF27基因是ERF家族基因,具备ERF家族基本特征,编码蛋白为核定位蛋白,C端具有转录激活活力,并参与了香蕉对非生物胁迫和激素的应答,在其中发挥着一定的作用。【结论】获得了2个巴西蕉ERF基因Ma ERF25和Ma ERF27,被定位在细胞核,具有转录激活活性,参与非生物逆境胁迫应答。     

SlGLK2转录因子在番茄品种Heirloom果实中的功能及变异分析

Goldern2-Like(SlGLK2)基因是调控未成熟果实叶绿体发育重要的转录因子。番茄(Solanum lycopersicum)未成熟果实中叶绿体对成熟果实的糖类、风味物质积累和提高番茄品质具有一定的作用。Heirloom品系作为优异的种质资源,在果实颜色、大小、形状和风味等方面有很大差异。以32个Heirloom品种为研究材料,通过表型调查研究果实表型性状,检测果实不同部位和不同发育时期叶绿素含量,筛选20个Heirloom品种克隆SlGLK2基因和启动子序列,运用荧光定量PCR分析调控果实叶绿体发育的相关基因,从而分析基因间的调控关系,以期研究SlGLK2转录因子对Heirloom品种叶绿体发育的影响。结果表明:含有SlGLK2基因的品种,未成熟果实拥有深绿色果肩,其不同发育时期绿色果实果肩的叶绿素含量明显高于果实底部。在SlGLK2基因上游非编码区和编码区共发现21个单核苷酸多态性(SNPs),经聚类分析发现,部分SNPs与未成熟果实的表型相关。果实叶绿体发育相关基因的表达分析表明TKN2、TKN4和在番茄果实的果肩部表达量明显高于果实底部,且TKN2、TKN4位于SlGLK2上游并调控SlGLK2基因的表达。     

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。